(57)【要約】      （修正有）【課題】高温にさらされても各部材の破損や分解を生じることなく、ろ過機能を発揮し得る高温用エアフィルタとその製造方法の提供。【解決手段】フィルタろ材４とセパレータとから構成されたフィルタパック２と、フィルタパック２を収容する枠体３とを有している高温用エアフィルタ１。フィルタパック２の下端部及び上端部と枠体３の内面との間には、非熱可塑性の高粘度シール材７及び非熱可塑性の低粘度シール材８がそれぞれ配置されており、低粘度シール材８は、高粘度シール材７のフィルタパック２側の面に重ねて形成されている高温用エアフィルタ１。前記低粘度シール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ未満であり、前記高粘度シール材の粘度は１００〜２０００Ｐａ・Ｓである、高温用エアフィルタ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体とを有し、
前記フィルタパックの下端部および上端部と前記枠体の内面との間には、非熱可塑性の高粘度シール材および非熱可塑性の低粘度シール材がそれぞれ配置されており、前記低粘度シール材は、前記高粘度シール材の前記フィルタパック側の面に重ねて形成されている、高温用エアフィルタ。
【請求項２】
前記低粘度シール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ未満であり、前記高粘度シール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ以上２０００Ｐａ・Ｓ以下である、請求項１に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項３】
前記高粘度シール材および前記低粘度シール材はいずれも、熱可塑性材料を含有しておらず耐熱性を有している、請求項１または２に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項４】
前記フィルタパックの前記下端部および前記上端部と前記枠体の内面との間にはそれぞれ緩衝材が配置されており、前記高粘度シール材および前記低粘度シール材は、前記フィルタパックの前記下端部および前記上端部と前記緩衝材との間に配置されている、請求項３に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項５】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体とを有し、
前記フィルタパックの下端部および上端部と前記枠体の内面との間にはそれぞれ緩衝材が配置されており、前記フィルタろ材と前記緩衝材とは直接接着されており、前記緩衝材と前記枠体の内面とは直接接着されていない、高温用エアフィルタ。
【請求項６】
前記緩衝材は、２つ折りにされた複数のシート材からなり、前記シート材の一端部が、隣り合う前記シート材の凹状の折り返し部の内側に入り込むように配置されている、請求項５に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項７】
前記フィルタろ材の前記下端部および前記上端部と前記緩衝材との間に、非熱可塑性の高粘度シール材と非熱可塑性の低粘度シール材が配置されており、前記低粘度シール材は、前記高粘度シール材の前記フィルタパック側の面に重ねて形成されている、請求項５または６に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項８】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体とを有する高温用エアフィルタの製造方法であって、
前記枠体の底板部の上に緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に高粘度シール材を供給し、前記高粘度シール材の上に前記フィルタパックを配置してから、前記高粘度シール材を乾燥して固化させ、固化した前記高粘度シール材の上であって前記フィルタパックの周囲の位置に低粘度シール材を供給してから、前記低粘度シール材を乾燥して固化させることを含む、高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項９】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体とを有する高温用エアフィルタの製造方法であって、
前記枠体の底板部の上に緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に高粘度シール材を供給し、前記高粘度シール材が乾燥する前に前記高粘度シール材の上に低粘度シール材を供給した後に、前記フィルタパックを配置する、高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記枠体の前記底板部の上の前記緩衝材の上の前記高粘度シール材の上に前記フィルタパックを配置して前記高粘度シール材を乾燥して固化させた後に、前記底板部の両端に、前記枠体の側板部をそれぞれ固定してから、前記低粘度シール材を供給し、前記低粘度シール材を乾燥して固化させることによって、前記底板部と２つの前記側板部と前記フィルタパックとからなる組立体を組み立てる、請求項８に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記枠体の前記底板部の上の前記緩衝材の上に前記高粘度シール材を供給し、前記高粘度シール材が乾燥する前に前記高粘度シール材の上に前記低粘度シール材を供給して、その上に前記フィルタパックを配置してから、前記底板部の両端に、前記枠体の側板部をそれぞれ固定して、前記底板部と２つの前記側板部と前記フィルタパックとからなる組立体を組み立てる、請求項９に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記枠体の天板部を上下反転させてから該天板部の上に緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に前記高粘度シール材を供給し、前記組立体を上下反転させて前記天板部の上の前記緩衝材の上の前記高粘度シール材の上に配置してから、該高粘度シール材を乾燥して固化させ、固化した該高粘度シール材の上であって前記フィルタパックの周囲の位置に低粘度シール材を供給してから、該低粘度シール材を乾燥して固化させることを含む、請求項１０に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記枠体の天板部を上下反転させてから該天板部の上に緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に前記高粘度シール材を供給し、さらにその上に前記低粘度シール材を供給した後に、前記組立体を上下反転させて前記天板部の上に配置し、前記フィルタパックの周囲の前記高粘度シール材および前記低粘度シール材を乾燥させて固化させることを含む、請求項１１に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高温用エアフィルタとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体のろ過を行うために、ガラス繊維等からなるフィルタろ材を有するエアフィルタが広く用いられている。具体的には、微細なガラス繊維等からなるシート材が、ろ過すべき気体の流れ方向に見て上流側に凸の部分と下流側に凸の部分とが交互に位置するように繰り返し折り返されることによってフィルタろ材が構成されている。そのフィルタろ材の折り返し部の内側に、横方向（気体の流れ方向に直交する方向）にジグザグ状に屈曲している波形状のセパレータがそれぞれ挿入されて、フィルタパックが構成されている。このフィルタパックが、ステンレス等からなる枠体（フレーム）内に収容されてエアフィルタが構成されている。
【０００３】
このようなエアフィルタが、例えば、陶磁器の乾燥等に用いられる業務用オーブンの排気口や、焼却炉の排気口や、塗装設備の乾燥炉の吸気口などにおいて、高温（例えば３００℃〜６００℃）の気体のろ過を行うために用いられる場合がある。通常の空調設備用エアフィルタを高温の空気のろ過に用いると、金属製の枠体やセパレータの熱膨張（伸び）と、ガラス繊維等からなるフィルタろ材の熱膨張（伸び）の差から、フィルタろ材の変形や破損などが生じるおそれがある。その結果、フィルタろ材が擦れることによる塵の発生や、枠体とフィルタろ材との間に隙間が生じることによる不純物のリークなどろ過機能の低下の問題が起こることがある。
【０００４】
特許文献１には、フィルタパックのフィルタろ材と下流側セパレータとが直接接触せず、セラミック接着剤を介して固定されている構成の高温用エアフィルタが提案されている。また、特許文献２には、フィルタろ材の破断伸び率が、枠体を構成するステンレスなどの金属の伸び以上であり、金属製の枠体の伸びによってフィルタろ材が破損することを抑えた高温用エアフィルタが提案されている。特許文献３，４には、フィルタろ材およびセパレータからなるフィルタパックと枠体との間に、ガラス繊維からなるシート材が介在している構成の高温用エアフィルタが開示されている。
【０００５】
一方、特許文献５には、一般的なシール材の一例が示されている。さらに、特許文献６には、フィルタパックと枠体との間に、互いに異なる２種類のシール材（シール部材と塗布剤）が配置された構成のエアフィルタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３７９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１７６０号公報
【特許文献３】特開２００９−２４７９６３号公報
【特許文献４】特開２０１２−２４００４２号公報
【特許文献５】特開２００８−１２０９６６号公報
【特許文献６】特開２０１４−２２６５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の高温用エアフィルタでは、フィルタパックと枠体とが接着剤で接着されている。すなわち、熱膨張率の異なる２つの部材（フィルタろ材と枠体）が接着剤で固定されているため、熱膨張（伸び）の差によってフィルタろ材と枠体が破損しなくても、両者の間に介在する、強度があまり高くない接着剤が引っ張られて破損するおそれがある。接着剤が破損すると、その破損部分から不純物を含む気体がリークし、ろ過性能が低下するおそれがある。特に、例えば０.３μｍ程度の微小な粒子を捕捉する高性能のＨＥＰＡフィルタ等では、フィルタろ材と枠体とを固定する接着剤が破損すると、十分なろ過性能が得られなくなる。そして、高温用エアフィルタでは、熱による気化や軟化を生じないように、気化温度の高いシリカ等を主成分とする無機系接着剤が用いられることがあるが、無機系接着剤は、枠体を構成するステンレス等の金属との熱膨張率の差が大きいため、破損を生じ易い。
【０００８】
特許文献２に記載の高温用エアフィルタでは、フィルタろ材は枠体に接着されていないため、フィルタろ材と枠体の間に隙間が生じて、不純物を含む気体がリークしてろ過性能が低下するおそれがある。特に、枠体の各部材を固定するボルトの遊びや緩みによってフィルタろ材と枠体の間に僅かな隙間が生じ、例えばＨＥＰＡフィルタとして十分なろ過性能が得られなくなるおそれがある。
【０００９】
特許文献３に記載の高温用エアフィルタでは、フィルタパックと枠体との間に、ガラス繊維等からなるシート材が配置されている。この高温用エアフィルタでは、フィルタパックとシート材との間に接着剤が存在しないため、接着剤の破損によるリークを考慮する必要はない。しかし、接着剤が存在せず、フィルタパックとシート材と枠体とがいずれも固定されていないため、これらの間に隙間が生じる可能性がある。
【００１０】
特許文献４に記載の高温用エアフィルタでは、フィルタパックと枠体との間に、ガラス繊維等からなるシート材（パッキン材）と、接着剤とが配置されている。この構成によると、フィルタパックと枠体との間にパッキン材が介在することによって、フィルタパックと枠体の熱膨張の差の影響が緩和されている。しかし、接着剤にひびなどの破損が生じないようにするための対策はとられていない。
【００１１】
特許文献５に記載されているシール材は、８０℃〜１７０℃程度で軟化する熱可塑性ゴム重合体組成物からなり、前述したように例えば３００℃〜６００℃のガスのろ過を行う業務用オーブンの排気口や、焼却炉の排気口や、塗装設備の乾燥炉の吸気口などに設置されるエアフィルタには使用できない。
【００１２】
特許文献６に記載されているフィルタには、高温で軟化する熱可塑性材料を含有した塗布剤が用いられており、この塗布剤も、例えば３００℃〜６００℃のガスのろ過を行う業務用オーブンの排気口や、焼却炉の排気口や、塗装設備の乾燥炉の吸気口などに設置されるエアフィルタには使用できない。そもそも特許文献６に記載されているフィルタは、廃棄時の分解のために塗布剤を高温で軟化させて分解可能にしてフィルタろ材を取り外すことを意図しており、高温でも各部材の破損や分解を生じることなくろ過機能を発揮できるようにする高温用エアフィルタとは、正反対の技術的思想を有している。
【００１３】
本発明の目的は、前記した問題点を解決して、高温にさらされても各部材の破損や分解を生じることなく、ろ過機能を発揮し得る高温用エアフィルタとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の高温用エアフィルタは、フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、フィルタパックを収容する枠体とを有している。フィルタパックの下端部および上端部と枠体の内面との間には、非熱可塑性の高粘度シール材および非熱可塑性の低粘度シール材がそれぞれ配置されている。低粘度シール材は、高粘度シール材のフィルタパック側の面に重ねて形成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、非熱可塑性の高粘度シール材および非熱可塑性の低粘度シール材を用いることにより、低粘度シール材がフィルタろ材と枠体の接触面に行き渡りつつ、高温でもシール材が軟化せず、高粘度シール材による接着の信頼性が見込めるため、良好なろ過機能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の高温用エアフィルタの斜視図である。
【図２】図１に示す高温用エアフィルタの一部を省略した斜視図である。
【図３】図１に示す高温用エアフィルタの要部を拡大して模式的に示す正面断面図である。
【図４】図１に示す高温用エアフィルタの要部を拡大して模式的に示す側面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の高温用エアフィルタの製造方法の各工程を順番に示す正面断面図と側面断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の高温用エアフィルタの製造方法の、図４に示す工程に続く各工程を順番に示す正面断面図と側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の高温用エアフィルタ１の斜視図であり、図２はその一部（後述する枠体３の天板部３ｃおよび２つの側板部３ｂと天板部３ｃ側の緩衝材６）を省略して示す斜視図であり、図３，４はその要部を拡大して模式的に示す正面断面図と側面断面図である。各図面においては、見やすくするために、各部材間の隙間やシール材の寸法（特に厚さ）等を比較的大きく示しているが、実際にはこれらの寸法は微小であり、不純物を含んだ気体がリークすることはない。
【００１８】
高温用エアフィルタ１は、フィルタパック２が枠体３の内部に収容された構成である。フィルタパック２は、フィルタろ材４とセパレータ５とからなる。フィルタろ材４は、例えばガラス繊維からなるシート材が、ろ過すべき気体の流れ方向Ｆに見て上流側に凸の部分と下流側に凸の部分とが交互に位置するように繰り返し折り返されたものである。セパレータ５はステンレス等の金属からなり、フィルタろ材４の折り返し部の内側にそれぞれ挿入され、下端部と上端部との間で両側方に交互に屈曲を繰り返す波形状に形成されている。すなわち、フィルタパック２は、平面的に見て略ジグザグ状に形成されているフィルタろ材４の内部に、ろ過すべき気体の流れ方向Ｆに沿って見てジグザグ状に形成されている複数のセパレータ５が配置された構成である。セパレータ５はフィルタろ材４に固着されていない。
【００１９】
本実施形態では、このフィルタパック２が、四角形の枠体３の内部に固着されている。フィルタパック２の下端部と枠体３の底板部３ａの内面との間と、フィルタパック２の上端部と枠体３の天板部３ｃの内面との間とには、それぞれ緩衝材６が配置されている。緩衝材６は、フィルタろ材４と同様にガラス繊維からなる複数のシート材からなり、本実施形態では、２つ折りにされた２枚のシート材が互い違いに配置されている。すなわち、一方のシート材の一端部が、隣り合うシート材の折り返し部の内側に入り込むように配置されている。
【００２０】
枠体３の底板部３ａおよび天板部３ｃの内面と、緩衝材６と、フィルタパック２とが、図３に示す非可塑性の高粘度シール材７と非可塑性の低粘度シール材８とによって固定されている。具体的には、枠体３の底板部３ａおよび天板部３ｃの内面上に緩衝材６が載置され、その上に非熱可塑性の高粘度シール材７が供給されている。さらに、高粘度シール材７の上にフィルタパック２が配置され、高粘度シール材７の上であってフィルタパック２の周囲（特に側方）の位置に非熱可塑性の低粘度シール材８が配置されている。言い換えると、低粘度シール材８は、高粘度シール材７のフィルタパック２側の面に重ねて形成されている。なお、本明細書の説明における「上」および「下」とは、高温用エアフィルタ１を製造するために底板部３ａまたは天板部３ｃに緩衝材６を重ねて載置したりシール材７，８を供給したりする工程中の上下関係を示しており、完成状態の高温用エアフィルタ１における上下関係と必ずしも一致するものではない。
【００２１】
高粘度シール材７は、互い違いに配置された２枚のシート材からなる緩衝材６に浸透していくことはできず、枠体３の内面までは到達しない。また、高粘度シール材７は、上方に置かれたフィルタパック２のフィルタろ材４の内部にある程度浸透するものの、凹状の部分の隅々にまで十分に浸透することはできない。図面中では、高粘度シール材７がフィルタろ材４の一部にのみ浸透して全体にわたって浸透できないことを、２点鎖線を用いて模式的に示している。一方、低粘度シール材８は、フィルタろ材４の周囲からフィルタろ材４の内部に浸透し、凹状の部分の隅々にまで浸透している。従って、固化した高粘度シール材７および低粘度シール材８によって、緩衝材６とフィルタろ材４が強固に接着されている。ただし、緩衝材６と枠体３の内面との間には高粘度シール材７が浸透していないので、緩衝材６は枠体３に固定されていない。なお、金属製のセパレータ５は緩衝材６に線接触した状態で高粘度シール材７によって固定されている。以上説明した構成は、フィルタパック２の上端および下端に共通である。
【００２２】
フィルタパック２の側面にはフィルタろ材４が位置しており、フィルタパック２の側面には、側面接着用部材９が供給されて枠体３に接着されている。側面接着用部材９は、枠体３の底板部３ａおよび天板部３ｃに供給されたのと同じ高粘度シール材７または低粘度シール材８であってもよく、その他の接着剤であってもよい。
【００２３】
本実施形態では、枠体の底板部３ａと天板部３ｃにおいて、高粘度シール材７と低粘度シール材８を併用しており、具体的には、高粘度シール材７を緩衝材６の上に配置し、低粘度シール材８を低粘度シール材７の上に配置している。仮に、高粘度シール材７のみによって接着を行うと、高粘度シール材７が接着面に十分に行き渡らず、十分な接着力が得られなかったり、不純物を含む気体をリークさせてしまう隙間が生じたりするおそれがある。また、低粘度シール材８のみによって接着を行うと、低粘度シール材８が乾燥して固化するまでに長い時間がかかるため、生産効率を低下させるおそれがあるとともに、低粘度シール材８がフィルタろ材４の内奥部に浸透し過ぎて接着面に残留する量が不足して接着力が低下するおそれがある。それに対して、本実施形態では、高粘度シール材７と低粘度シール材８を併用してフィルタろ材４の下端部を接着している。特に、高粘度シール材７の上であってフィルタパック２の周囲の位置に供給された低粘度シール材８が、高粘度シール材７が浸透できない凹状の部分の奥にまで行き渡り、強固な接着が可能になる。また、長い乾燥時間を必要とする低粘度シール材８は少量であり、乾燥時間の短い高粘度シール材７と併用されるため、低粘度シール材８のみでフィルタパック２を接着する場合に比べて短時間で乾燥させて固化させることができる。このように、本実施形態では高粘度シール材７と低粘度シール材８とを併用し、その配置（積層関係）を工夫することにより、良好な接着強度と生産効率とを両立させている。低粘度シール材８の粘度は１００Ｐａ・Ｓ未満、好ましくは５０Ｐａ・Ｓ以下であり、高粘度シール材７の粘度は１００Ｐａ・Ｓ以上かつ２０００Ｐａ・Ｓ以下、好ましくは２００Ｐａ・Ｓ以上かつ１０００Ｐａ・Ｓ以下である。低粘度シール材８と高粘度シール材７の供給量の割合は、高粘度シール材７が６０〜９５％（低粘度シール材８が５〜４０％）、好ましくは８０〜９０％（低粘度シール材８が１０〜２０％）である。
【００２４】
また、本実施形態によると、フィルタパック２の上端部および下端部と枠体３との間に緩衝材６が介在しており、緩衝材６は枠体３に固着されていない。従って、高温（例えば３００℃〜６００℃）の空気をろ過することによって温度上昇した際に、例えば熱膨張率が１１［１／１００００００Ｋ］程度のステンレス等の金属からなる枠体３の伸び（熱膨張）と、熱膨張率が０．５［１／１００００００Ｋ］程度のガラス繊維等からなるフィルタろ材４の伸びとに差があっても、フィルタろ材４および緩衝材６と枠体３とは直接接着されていないので、伸び量の違いによってフィルタろ材４やシール材７，８が破損することはない。しかも、緩衝材６と枠体３は互いに固定されていなくても、ガラス繊維からなるシート材が複数層重ねられた緩衝材６がフィルタろ材４と枠体３の間に圧入された状態であるため、フィルタろ材４と枠体３の間に隙間は生じない。このように、本実施形態によると、熱膨張によるフィルタろ材４やシール材７，８の破損を抑えるとともに、フィルタパック２と枠体３との間からの漏れを防ぎ、ろ過機能の低下を抑えることができる。緩衝材６は、フィルタろ材４の熱膨張率以上かつ枠体３の熱膨張率以下の熱膨張率を有することが好ましい。緩衝材６は、ガラス繊維等からなり２つ折りにされた複数のシート材からなり、シート材の一端部が、隣り合うシート材の凹状の折り返し部の内側に入り込むように配置されているため、不純物を含む気体がこの緩衝材６を透過することはなく、緩衝材６がろ過機能を低下させることはない。
【００２５】
前述したように、本実施形態では、高粘度シール材７を緩衝材６の上に配置し、低粘度シール材８を高粘度シール材７の上に配置している。そのため、高粘度シール材７が緩衝材６内に浸透して枠体３の内面に到達することはなく、緩衝材６が枠体３の内面に直接接着されない。そして、高粘度シール材７が十分に浸透し得ないフィルタろ材４の凹状の部分まで低粘度シール材８が十分に行き渡るため、フィルタろ材４と緩衝材６はしっかりと接着される。低粘度シール材８は高粘度シール材７の上に位置するため、高粘度シール材７に阻止されて、低粘度シール材８が緩衝材６を透過して枠体３の内面に到達することはない。その結果、フィルタろ材４が緩衝材６に接着され、かつ緩衝材６が枠体３の内面に接着されない状態になり、熱膨張によるフィルタろ材４やシール材７，８の破損を抑えつつ、漏れを防いでろ過機能の低下を抑える構成が、容易に実現できる。
【００２６】
なお、フィルタパック２の側面と枠体３との間には緩衝材６は配置されておらず、フィルタパック２の側面には、側面接着用部材９（高粘度シール材７または低粘度シール材８またはその他の接着剤）が供給されて枠体３の内面に接着されている。図１，２に示すように、フィルタろ材４は、ガラス繊維等からなるシート材がジグザグ状に形成された構成であるため、上下方向に比べて横方向に大きな弾力性を有している。従って、フィルタろ材４と枠体３の熱膨張の差があっても、横方向への伸びの差は、ジグザグ状に折り畳まれたフィルタろ材４の弾力性によって吸収され、フィルタろ材４や側面接着用部材が破損する可能性は小さい。また、緩衝材６が存在しないため、少量の側面接着用部材９によってフィルタパック２の側面と枠体３の側板部３ｂの内面とを接着することができる。従って、少量のみ供給されて固化している側面接着用部材９は、大量の接着用部材が供給されて固化される場合に比べて、破損するおそれが小さい。フィルタパック２の側面にセパレータ５が位置している場合には、枠体３を構成する金属とセパレータ５を構成する金属は同じ（例えばステンレス）であるか、異なっていても熱膨張率の差が小さいので、枠体３またはセパレータ５が破損するおそれは小さい。ちなみに、フィルタパック２の側面と枠体３の間に緩衝材を挟み込んだとしても、本発明の趣旨を変更するものではない。
【００２７】
次に、本実施形態のエアフィルタ１の製造方法について説明する。図５（ａ１）のように添字「１」を付与している図面は正面断面図であり、図５（ａ２）のように添字「２」を付与している図面は側面断面図である。
まず、図５（ａ１），５（ａ２）に示すように、枠体３の底板部３ａの上に、緩衝材６を配置する。緩衝材６は、前述したように、ガラス繊維からなり２つ折りにされた複数のシート材が互い違いに配置され、シート材の一端部が、隣り合うシート材の凹状の折り目部分の内部に進入するように配置されたものである。それから、緩衝材６の上に、非熱可塑性の高粘度シール材７を供給する。高粘度シール材は粘度が高い（例えば１００Ｐａ・Ｓ以上である）ため、緩衝材６の内部にあまり浸透していかず、枠体３の底板部３ａには到達しない。
【００２８】
そして、図５（ｂ１），５（ｂ２）に示すように、高粘度シール材７の上にフィルタパック２の下端部を配置する。それから、高粘度シール材７を乾燥させて固化させる。高粘度シール材７は短時間で乾燥して固化し、フィルタパック２を緩衝材６に固定する。ただし、フィルタろ材４の凹状の部分や、フィルタろ材４を構成するガラス繊維の微小な隙間には、高粘度シール材７は十分に入り込めないので、この時点での接着強度は十分ではない。
【００２９】
続いて、図５（ｃ１），５（ｃ２）に示すように、枠体３の２つの側板部３ｂを、底板部３ａの両端部に、図示しないビス等によって取り付ける。フィルタパック２および緩衝材６は、２つの側板部３ｂに挟持される。それから、低粘度シール材８を供給する。低粘度シール材８は、固化した高粘度シール材７の上方であって、フィルタパック２の周囲、主にフィルタパックの側方の位置に供給される。この低粘度シール部材８は粘度が低い（例えば１００Ｐａ・Ｓ未満である）ため、図５（ｄ１），５（ｄ２）に模式的に示すように、フィルタろ材４の凹状の部分や、フィルタろ材４を構成するガラス繊維の微小な隙間にも十分に入り込む。そして、低粘度シール材８を乾燥させて固化させる。これにより、フィルタパック２は緩衝材６に強固に接着される。低粘度シール材８は少量であるため、乾燥時間はさほど長くかからない。このようにして、枠体３の底板部３ａおよび２つの側板部３ｂと緩衝材６およびフィルタパック２とを組み立てる。
【００３０】
一方、図６（ａ１），６（ａ２）に示すように、枠体３の天板部３ｃを上下反転させて、その上に、前述したのと同様な構成の緩衝材６を配置する。そして、緩衝材６の上に、非熱可塑性の高粘度シール材７を供給する。それから、図５（ｄ１），５（ｄ２）に示すように固定された枠体３の底板部３ａおよび両側板部３ｂと緩衝材６およびフィルタパック２の組立体を上下反転させて、図６（ｂ１），６（ｂ２）に示すように枠体３の天板部３ｃの上に載せる。このとき、枠体３の天板部３ｃの上の緩衝材６の上の高粘度シール材７の上に、フィルタパック２の上端部が配置される。そして、高粘度シール材７を乾燥させて固化させた後に、天板部３ｃの両端を２つの側板部３ｂに、図示しないビス等によって取り付ける。これで、枠体３を構成する４つの部材３ａ〜３ｃが固定され、その内部に２つの緩衝材６とフィルタパック２とが収容された状態になる。それから、図６（ｃ１），６（ｃ２）に示すように、枠体３の天板部３ｃ上の固化した高粘度シール材７の上方であって、フィルタパック２の周囲、主にフィルタパック２の側方の位置に、低粘度シール材８を供給して乾燥させて固化させる。最後に、枠体３の側板部３ｂとフィルタパック２の側面との間に、側面接着用部材９を供給して固化させる。側面接着用部材９は、高温でも軟化しない非熱可塑性を有する接着剤からなり、高粘度シール材７または低粘度シール材８と同じ材料からなるものであっても、異なる材料からなるものであってもよい。以上のような方法で、図３，４に示す本実施形態の高温用エアフィルタ１が完成する。
【００３１】
なお、枠体３の底板部３ａまたは天板部３ｃの上に高粘度シール材７を充填した後、高粘度シール材７を乾燥させる前に、低粘度シール材８を高粘度シール材７の上に充填し、それからフィルタパック２を固着させることも可能であり、そのような手順であっても本発明の趣旨が変更されるものではない。
【００３２】
このようにして製造したエアフィルタは、高粘度シール材７と低粘度シール材８と側面接着用部材９がいずれも熱可塑性材料を含んでおらず非熱可塑性であるため、高温（例えば３００℃〜６００℃）の気体のろ過を行う際に高温になってもシール材７，８，９が軟化することはなく、十分な耐熱性を有する。しかも、熱膨張の差によってフィルタろ材４やシール材７，８が破損することが抑えられ、所望のろ過機能を発揮できる。さらに、高粘度シール材７と低粘度シール材８とを併用しているため、フィルタろ材４と緩衝材６との接着の信頼性が高く、かつ、シール材７，８の乾燥および固化に長時間を必要とせず、生産効率の低下を招くことがない。
【００３３】
本発明は、フィルタろ材やシール材のごく微小な破損も許されない高性能のＨＥＰＡフィルタに特に適しているが、それに限定されるものではなく、ＨＥＰＡフィルタよりも低いろ過性能のエアフィルタに採用しても効果的である。
【００３４】
前述した実施形態では、微細な多数のガラス繊維が無機系のバインダーによって固定されてなるシート材によってフィルタろ材４と緩衝材６が形成されているが、これらの材料および構成に限定されるものではない。フィルタろ材４と緩衝材６は同じ材料によって形成されていても、異なる材料によって形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１      高温用エアフィルタ
２      フィルタパック
３      枠体
３ａ    底板部
３ｂ    側板部
３ｃ    天板部
４      フィルタろ材
５      セパレータ
６      緩衝材
７      高粘度シール材
８      低粘度シール材
９      側面接着用部材
【図１】
2016182587.tif 000003
【図２】
2016182587.tif 000004
【図３】
2016182587.tif 000005
【図４】
2016182587.tif 000006
【図５】
2016182587.tif 000007
【図６】
2016182587.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月25日(2016.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体とを有し、
前記フィルタパックの下端部および上端部と前記枠体の内面との間には、緩衝材と、粘度が異なる複数の非熱可塑性のシール材とがそれぞれ配置されており、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材は、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の前記フィルタパック側の面に重ねて形成されており、
前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材は、前記緩衝材の内部の一部にのみ浸透しており、前記緩衝材と前記枠体の内面との間には存在せず、
前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材は、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材に阻止されて前記緩衝材を透過しておらず、前記緩衝材と前記枠体の内面との間には存在しない、高温用エアフィルタ。
【請求項２】
前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材は、前記フィルタろ材の内部に浸透している、請求項１に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項３】
前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ未満であり、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ以上２０００Ｐａ・Ｓ以下である、請求項１または２に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項４】
前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材および前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材はいずれも、熱可塑性材料を含有しておらず耐熱性を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項５】
前記フィルタろ材と前記緩衝材とは直接接着されており、前記緩衝材と前記枠体の内面とは直接接着されていない、請求項１から４のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項６】
前記緩衝材は、２つ折りにされた複数のシート材からなり、前記シート材の一端部が、隣り合う前記シート材の凹状の折り返し部の内側に入り込むように配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項７】
前記複数のシール材のうち、粘度が高いシール材の割合は６０〜９５％である、請求項１から６のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタ。
【請求項８】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体と、前記フィルタパックの下端部および上端部と前記枠体の内面との間にそれぞれ位置する緩衝材および粘度が異なる複数の非熱可塑性のシール材と、を有する高温用エアフィルタの製造方法であって、
前記枠体の底板部の上に前記緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を供給し、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の上に前記フィルタパックを配置してから、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材が前記緩衝材の内部の一部にのみ浸透しており、前記緩衝材と前記枠体の内面との間には到達しない状態で、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を乾燥して固化させ、
固化した前記粘度が高いシール材の上であって前記フィルタパックの周囲の位置に、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を供給してから、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材が、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材によって前記緩衝材の透過が阻止されて、前記緩衝材と前記枠体の内面との間に到達しない状態で、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を乾燥して固化させることを含む、高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項９】
フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、前記フィルタパックを収容する枠体と、前記フィルタパックの下端部および上端部と前記枠体の内面との間にそれぞれ位置する緩衝材および粘度が異なる複数の非熱可塑性のシール材と、を有する高温用エアフィルタの製造方法であって、
前記枠体の底板部の上に前記緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を供給し、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材が乾燥する前に、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の上に、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を供給した後に、前記フィルタパックを配置し、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材が前記緩衝材の内部の一部にのみ浸透しており、前記緩衝材と前記枠体の内面との間には到達しない状態で、かつ前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材が、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材によって前記緩衝材の透過が阻止されて、前記緩衝材と前記枠体の内面との間に到達しない状態で、前記複数のシール材を乾燥して固化させることを含む、高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記枠体の前記底板部の上の前記緩衝材の上の前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の上に前記フィルタパックを配置して、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を乾燥して固化させた後に、前記底板部の両端に、前記枠体の側板部をそれぞれ固定してから、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を供給し、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を乾燥して固化させることによって、前記底板部と２つの前記側板部と前記フィルタパックとからなる組立体を組み立てる、請求項８に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記枠体の前記底板部の上の前記緩衝材の上に前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を供給し、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材が乾燥する前に前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の上に前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を供給して、その上に前記フィルタパックを配置してから、前記底板部の両端に、前記枠体の側板部をそれぞれ固定して、前記底板部と２つの前記側板部と前記フィルタパックとからなる組立体を組み立てる、請求項９に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記枠体の天板部を上下反転させてから該天板部の上に緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を供給し、前記組立体を上下反転させて前記天板部の上の前記緩衝材の上の前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の上に配置してから、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を乾燥して固化させ、固化した前記粘度が高いシール材の上であって前記フィルタパックの周囲の位置に前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を供給してから、前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を乾燥して固化させることを含む、請求項１０に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記枠体の天板部を上下反転させてから該天板部の上に緩衝材を配置し、前記緩衝材の上に前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材を供給し、さらにその上に前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を供給した後に、前記組立体を上下反転させて前記天板部の上に配置し、前記フィルタパックの周囲の前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材および前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を乾燥させて固化させることを含む、請求項１１に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１４】
前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材を、前記フィルタろ材の内部に浸透させる、請求項８から１３のいずれか１項に記載の高温用フィルタの製造方法。
【請求項１５】
前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ未満であり、前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材の粘度は１００Ｐａ・Ｓ以上２０００Ｐａ・Ｓ以下である、請求項８から１４のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記複数のシール材のうち粘度が高いシール材および前記複数のシール材のうち粘度が低いシール材はいずれも、熱可塑性材料を含有しておらず耐熱性を有している、請求項８から１５のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１７】
前記フィルタろ材と前記緩衝材とは直接接着されており、前記緩衝材と前記枠体の内面とは直接接着されていない、請求項８から１６のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１８】
前記緩衝材は、２つ折りにされた複数のシート材からなり、前記シート材の一端部が、隣り合う前記シート材の凹状の折り返し部の内側に入り込むように配置されている、請求項８から１７のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【請求項１９】
前記複数のシール材のうち、粘度が高いシール材の割合は６０〜９５％である、請求項８から１８のいずれか１項に記載の高温用エアフィルタの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の高温用エアフィルタは、フィルタろ材とセパレータとから構成されたフィルタパックと、フィルタパックを収容する枠体とを有している。フィルタパックの下端部および上端部と枠体の内面との間には、緩衝材と、粘度が異なる複数の非熱可塑性のシール材とがそれぞれ配置されている。複数のシール材のうち粘度が低いシール材は、複数のシール材のうち粘度が高いシール材のフィルタパック側の面に重ねて形成されている。複数のシール材のうち粘度が高いシール材は、緩衝材の内部の一部にのみ浸透しており、緩衝材と枠体の内面との間には存在しない。複数のシール材のうち粘度が低いシール材は、複数のシール材のうち粘度が高いシール材に阻止されて緩衝材を透過しておらず、緩衝材と枠体の内面との間には存在しない。