特許 6284806 フィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、および空気清浄システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6284806

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】フィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、および空気清浄システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/52 20060101AFI20180215BHJP

   F24F 7/00 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B01D46/52 A

   B01D46/52 C

   F24F7/00 A

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-74337(P2014-74337)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-196117(P2015-196117A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2017年1月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232760

【氏名又は名称】日本無機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】宮地 洋二郎

(72)【発明者】

【氏名】阿部 栄作

(72)【発明者】

【氏名】新舎 範一

(72)【発明者】

【氏名】杉本 数弘

(72)【発明者】

【氏名】今野 幸浩

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−０４３６２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−０３５４１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−１３１６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０２０９１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０３２９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１９９０２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０２−１１１４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５１２０８６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ４６／００−４６／５４

Ｆ２４Ｆ７／００−７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体中の塵埃を捕集するエアフィルタ濾材を、気体が前記エアフィルタ濾材を通過する方向に見たときの上流側に配される山部と下流側に配される谷部とが交互に並ぶプリーツ形状に加工してなる加工済み濾材を備えるフィルタエレメントであって、
前記加工済み濾材は、前記プリーツ形状における前記上流側のプリーツ間隔より前記下流側のプリーツ間隔が広いことで円弧状に湾曲しており、
前記加工済み濾材の山部には、前記下流側のプリーツ間隔が前記上流側のプリーツ間隔よりも広くなるよう前記上流側のプリーツ間隔を保持する間隔保持部としてスペーサが設けられ、
前記スペーサは、前記山部の前記上流側および前記下流側の２つの面のうち前記上流側の面に形成され、前記谷部の前記上流側および前記下流側の２つの面のいずれにも形成されていない、ことを特徴とするフィルタエレメント。

【請求項2】

気体中の塵埃を捕集するエアフィルタ濾材を、気体が前記エアフィルタ濾材を通過する方向に見たときの上流側に配される山部と下流側に配される谷部とが交互に並ぶプリーツ形状に加工してなる加工済み濾材を備えるフィルタエレメントであって、
前記加工済み濾材は、前記プリーツ形状における前記上流側のプリーツ間隔より前記下流側のプリーツ間隔が広いことで円弧状に湾曲しており、
前記加工済み濾材の山部には、前記下流側のプリーツ間隔が前記上流側のプリーツ間隔よりも広くなるよう前記上流側のプリーツ間隔を保持する間隔保持部が設けられ、
前記間隔保持部は、前記山部の頂部と交差するよう延びて形成された樹脂からなるスペーサを有し、
前記スペーサは、前記山部の前記上流側および前記下流側の２つの面のうち前記上流側の面に形成され、前記谷部の前記上流側および前記下流側の２つの面のいずれにも形成されていない、ことを特徴とするフィルタエレメント。

【請求項3】

前記間隔保持部は、さらに、前記加工済み濾材の前記下流側の部分を覆うよう、前記加工済み濾材に取り付けられる通気性シート部材を有する、請求項１又は２に記載のフィルタエレメント。

【請求項4】

さらに、前記プリーツの折り目が延びる方向の前記加工済み濾材の両端に取り付けられた１対の形状保持部材を備え、
前記１対の形状保持部材は、前記間隔保持部とともに前記加工済み濾材の湾曲した形状を保持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の２つのフィルタエレメントと、
前記フィルタエレメントが取り付けられるフレームユニットと、を含み、
前記２つのフィルタエレメントは、前記フレームユニットとともに気体が流れる筒形状をなすよう配されていることを特徴とするフィルタエレメント組立体。

【請求項6】

さらに、前記フィルタエレメントを前記フレームユニットに着脱自在に取り付けるための取付機構を含む、請求項５に記載のフィルタエレメント組立体。

【請求項7】

前記フレームユニットは、前記２つのフィルタエレメントの間に配され、前記フィルタエレメントを接続する接続フレームと、室内の壁に前記接続フレームと向かい合うよう設けられ、前記フィルタエレメントの前記接続フレームと接する端と反対側の端を前記壁側から支持する支持フレームと、を有し、
前記フィルタエレメントと前記支持フレームとで前記筒形状がつくられる、請求項５または６に記載のフィルタエレメント組立体。

【請求項8】

さらに、前記接続フレームの前記室内側の面に取り付けられた照明具を含む、請求項７に記載のフィルタエレメント組立体。

【請求項9】

前記フレームユニットには、前記接続フレームを挟む両側に、前記フィルタエレメントの大きさに対応して形成された複数の開口部が設けられ、
前記開口部には、前記フィルタエレメントが配されたものと、前記筒形状の内側と前記室内の空間とを遮断するパネル部材が配されたものとが含まれる、請求項７又は８に記載のフィルタエレメント組立体。

【請求項10】

壁に取り付けられ、室内の空気を清浄化する空気清浄システムであって、
請求項５から９のいずれか１項に記載のフィルタエレメント組立体と、
前記室内の空気を取り込むための吸気口と、
前記吸気口から取り込んだ空気を前記フィルタエレメント組立体内に供給するファンと、を備えることを特徴とする空気清浄システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、および空気清浄システムに関する。

【背景技術】

【0002】

室内の空気を清浄化するためのフィルタエレメントが知られている。フィルタエレメントは、気体中の塵埃を捕集するためのエアフィルタ濾材にプリーツ加工を施して、プリーツ形状に加工した加工済み濾材を備える。フィルタエレメントは、例えば、室内又は室外に設けられたダクトに沿って配されており、ダクトを介して室内の空気を取り込み、フィルタエレメントを介して室内に供給することを繰り返すことで、室内の清浄度を高く保つことができる。
従来、加工済み濾材を、気体が通過する方向に見たときの上流側の部分が内側を向き、下流側の部分が外側を向いた円弧状に湾曲した状態で用いることがある。このような湾曲した形状の加工済み濾材によれば、下流側の広い角度範囲に風を送ることができ、室内で、循環せずに滞留する空気を減らすことができる。
ところで、プリーツ形状を有する加工済み濾材は、上流側の山部同士の間、および、下流側の谷部同士の間で、プリーツ間隔を広げようとする反発力が生じ、上記の円弧状に湾曲した状態にすることが難しい。このような点に鑑みて、湾曲した形状の２枚のパンチング板の間に加工済み濾材を挟持させることで、加工済み濾材を湾曲させたフィルタエレメントが知られている（例えば、特許文献１参照）

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公平５−３８８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のフィルタエレメントでは、加工済み濾材は、２枚のパンチング板の間で、濾材自体によるプリーツ間隔を広げようとする力によって、プリーツ間隔が保たれている。しかし、濾材を構成する繊維材料は、濾材の全域において均一でなく、上記反発力は濾材の場所によって異なる。その結果、プリーツ間隔が均一にならず、下流側に流れる空気の風量が均一でなくなる。風量が均一でなくなると、室内で乱流が発生し局所的な対流が生じることで、室内に浮遊する微粒子等が舞ったり、室内の塵埃が巻き上げられたりする場合がある。
本発明は、プリーツ形状を有する加工済み濾材を備えるフィルタエレメントにおいて、円弧状に湾曲した形状を保持しつつプリーツ間隔を均一に保つことのできるフィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、および空気浄化システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様は、気体中の塵埃を捕集するエアフィルタ濾材を、気体が前記エアフィルタ濾材を通過する方向に見たときの上流側に配される山部と下流側に配される谷部とが交互に並ぶプリーツ形状に加工してなる加工済み濾材を備えるフィルタエレメントであって、
前記加工済み濾材は、前記プリーツ形状における前記上流側のプリーツ間隔より前記下流側のプリーツ間隔が広いことで円弧状に湾曲しており、
前記加工済み濾材の山部には、前記下流側のプリーツ間隔が前記上流側のプリーツ間隔よりも広くなるよう前記上流側のプリーツ間隔を保持する間隔保持部としてスペーサが設けられ、
前記スペーサは、前記山部の前記上流側および前記下流側の２つの面のうち前記上流側の面に形成され、前記谷部の前記上流側および前記下流側の２つの面のいずれにも形成されていない、ことを特徴とする。
また、本発明の別の一態様は、気体中の塵埃を捕集するエアフィルタ濾材を、気体が前記エアフィルタ濾材を通過する方向に見たときの上流側に配される山部と下流側に配される谷部とが交互に並ぶプリーツ形状に加工してなる加工済み濾材を備えるフィルタエレメントであって、
前記加工済み濾材は、前記プリーツ形状における前記上流側のプリーツ間隔より前記下流側のプリーツ間隔が広いことで円弧状に湾曲しており、
前記加工済み濾材の山部には、前記下流側のプリーツ間隔が前記上流側のプリーツ間隔よりも広くなるよう前記上流側のプリーツ間隔を保持する間隔保持部が設けられ、
前記間隔保持部は、前記山部の頂部と交差するよう延びて形成された樹脂からなるスペーサを有し、
前記スペーサは、前記山部の前記上流側および前記下流側の２つの面のうち前記上流側の面に形成され、前記谷部の前記上流側および前記下流側の２つの面のいずれにも形成されていない、ことを特徴とする。

【0006】

本発明の別の一態様は、フィルタエレメント組立体であって、２つの上記フィルタエレメントと、
前記フィルタエレメントが取り付けられるフレームユニットと、を含み、
前記２つのフィルタエレメントは、前記フレームユニットとともに気体が流れる筒形状をなすよう配されていることを特徴とする。

【0007】

本発明のさらに別の一態様は、壁に取り付けられ、室内の空気を清浄化する空気清浄システムであって、
上記フィルタエレメント組立体と、
前記室内の空気を取り込むための吸気口と、
前記吸気口から取り込んだ空気を前記フィルタエレメント組立体内に供給するファンと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明のフィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、および空気浄化システムによれば、加工済み濾材の山部に設けられた間隔保持部によって、加工済み濾材を円弧状に湾曲した形状に保ちつつ、プリーツ間隔が均一に保持される。これにより、フィルタエレメントの下流側の風量分布を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態のフィルタエレメントの分解斜視図である。

【図2】本実施形態のフィルタエレメントの加工済み濾材の断面を模式的に示す図である。

【図3】（ａ）は、本実施形態のフィルタエレメントの加工済み濾材の断面を一部拡大して示す図である。（ｂ）は、本実施形態の他の態様のフィルタエレメントの加工済み濾材の断面を一部拡大して示す図である。

【図4】本実施形態のフィルタエレメント組立体を一部分解して示す分解斜視図である。

【図5】本実施形態のフィルタエレメント組立体を側面視して示す図である。

【図6】本実施形態のフィルタエレメント組立体の、図５に示すＡ−Ａ線断面を示す図である。

【図7】本実施形態のフィルタエレメント組立体の取付機構の一方の部分を示す図である。

【図8】本実施形態のフィルタエレメント組立体の取付機構の他方の部分を示す図である。

【図9】本実施形態のフィルタエレメント組立体の取付機構の一方の部分の変形例を示す図である。

【図10】本実施形態のフィルタエレメント組立体の変形例を側面視して示す図である。

【図11】本実施形態の空気清浄システムおよび当該システムにより発生する気流を説明する図である。

【図12】本実施形態の空気清浄システムおよび当該システムにより発生する気流を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明のフィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、空気清浄システムについて説明する。

【0011】

（フィルタエレメント）
図１に、本実施形態のフィルタエレメント１の分解斜視図を示す。
フィルタエレメント１は、加工済み濾材３と、後述する形状保持部材１３および枠材１４と、を備える。
加工済み濾材３は、図２に示されるように、気体中の塵埃を捕集するエアフィルタ濾材を、気体が当該エアフィルタ濾材を通過する方向に見たときの上流側に配される山部５と、下流側に配される谷部７とが交互に並ぶプリーツ形状に加工してなる。図２は、加工済み濾材３の断面を模式的に示す。気体が通過する方向は、図２において、左上から右下に向かう方向である。なお、図２において、山部５および谷部７の数は、説明の便宜ため、実際と異なる態様で表される。また、加工済み濾材３が湾曲した形状を分かりやすく説明するために、実際には現れない円弧状の曲線を示している。

【0012】

エアフィルタ濾材の諸性能は、特に制限されないが、例えば、下記の中性能フィルタまたは高性能フィルタが好ましく用いられる。
中性能フィルタは、定格風量において捕集効率が、重量法（質量法）で９０〜９６％、比色法（光散乱積算法）で５０〜８０％、計数法で０．３μｍの粒子に対して５〜５０％のいずれかであって、圧力損失が７９〜２４７Ｐａ、粉塵保持容量が３００〜８００ｇ／ｍ^３のものが用いられる。捕集効率の測定は、重量法では、ＪＩＳ Ｚ８９０１に規定される１５種の粉体、又は、米国暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）に規定される粉塵を用いて行われる。比色法では、ＪＩＳ Ｚ８９０１に規定される１１種の粉体を用いて行われる。計数法では、粒径０．３ｍｍの、大気塵、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、シリカのいずれかの粒子を用いて行われる。粉塵保持容量は、エアフィルタ濾材が所定の最終圧力損失に達するまでに捕集した粉塵量である。
高性能フィルタは、定格風量において計数法による０．３μｍの粒子に対して捕集効率が８０％以上、圧力損失が１５０〜４９３Ｐａ、粉塵保持容量が２００〜８００ｇ／ｍ^３のものが用いられる。

【0013】

エアフィルタ濾材の繊維材料には、例えば、ガラス繊維または合成繊維が用いられる。エアフィルタ濾材には、これらの繊維材料からなる不織布、または、マット状またはフェルト状のものが用いられる。エアフィルタ濾材は、エレクトレット処理が施されてもよい。これにより、エアフィルタ濾材本来の捕集性能に、濾材の繊維が帯電することによる捕集性能が付与される。また、エアフィルタ濾材は、抗菌剤を付着させる抗菌処理を施して、抗菌性能を付与したものであってもよい。これらエレクトレット処理および抗菌処理は、組み合わせて行なってもよい。

【0014】

加工済み濾材３は、エアフィルタ濾材にプリーツ加工が施されることで、山部５と谷部７が交互に並ぶプリーツ形状をなしている。プリーツ加工は、公知の方法によって行うことができ、例えば、ロータリー式またはレシプロ式の折り機を用いて行うことができる。加工済み濾材３のプリーツの数は特に制限されないが、例えば、加工済み濾材３の半径が３０ｃｍである場合は、５５〜６５個である。また、加工済み濾材３のプリーツの折り幅（山部５の頂部５ａ（図３（ａ）参照）と谷部７の谷底７ａ（図３（ｂ）参照））は特に制限されないが、例えば、加工済み濾材３の半径が３０ｃｍである場合は、３０〜５０個である。

【0015】

加工済み濾材３は、プリーツ形状における上流側のプリーツ間隔Ｐ１より下流側のプリーツ間隔Ｐ２が広いことで円弧状に湾曲している。「円弧状」には、加工済み濾材３を図２に示されるように断面視したとき、加工済み濾材３の山部５および谷部７が交互に現れる方向（以降、延在方向ともいう）が一定の曲率で湾曲している（円弧をなしている）ことのほか、一定でない曲率で湾曲していることも含まれる。一定でない曲率には、大きさが徐々に変化する曲率や、複数の大きさの曲率が組み合わされたものが含まれる。一定でない曲率に従って湾曲することには、例えば、楕円の弧をなすよう湾曲していることが含まれる。一定の曲率で湾曲する場合および一定でない曲率で湾曲する場合のいずれの場合も、加工済み濾材３は、延在方向に９０度の角度範囲で延在していることが好ましい。これにより、フィルタエレメント１を天井等の壁に設置した場合に、壁に垂直な方向から壁と平行な方向にわたる広い範囲に気流が生成する。

【0016】

加工済み濾材３の山部５には、間隔保持部が設けられている。間隔保持部は、下流側のプリーツ間隔Ｐ２が上流側のプリーツ間隔Ｐ１よりも広くなるよう上流側のプリーツ間隔Ｐ１を保持する機能を有する。このような間隔保持部の機能によって、加工済み濾材３が円弧状に湾曲した形状を保持しつつ、プリーツ間隔を均一に保持することができる。
ここで、間隔保持部によってこのような作用が得られる理由を説明する。加工済み濾材を湾曲させる際には、上流側の隣り合う山部同士が接触して気体の流路が塞がれないよう山部同士の間隔を確保しつつ、同時に、上流側のプリーツ間隔を下流側よりも短くすることを行う必要がある。しかし、上流側で生じる隣り合う山部同士が離れようとする反発力と、下流側で生じる隣り合う谷部同士が離れようとする反発力とが同様に存在していることから、これらの力を制御しながら、いずれの山部同士の間隔も塞がることがなく、かつ、上流側のプリーツ間隔を下流側よりも短くなるよう湾曲させることは難しい。しかし、本実施形態のフィルタエレメントでは、間隔保持部材が山部に設けられており、例えば、上流側の山部同士の間隔が短くなるよう上流側の部分に力を作用させても、上流側の山部同士の間隔が塞がることがないことから、上流側の部分に対しては単純に山部同士の間隔が短くなるように力を作用させるとともに下流側の部分に対してはそれより弱い力を作用させることで、山部同士の間隔を確保しつつ、かつ、湾曲した形状を簡単に得ることができる。
また、加工済み濾材は、繊維材料によって生じるプリーツ間隔が広がろうとする反発力が濾材の全域において均一ではないため、濾材自身の持つ当該反発力にまかせてプリーツ間隔を均一に保つことが難しい。しかし、本実施形態のフィルタエレメントでは、間隔保持部材によって、上記したように、上流側においてプリーツ間隔を均一に保持することができる。このように、上流側においてプリーツ間隔が均一に保たれる結果、下流側でもプリーツ間隔が均一に保たれる。

【0017】

フィルタエレメント１は、さらに、プリーツの折り目（例えば、図３（ａ）に示す山部５の頂部５ａ）が延びる方向（以降、折り目方向ともいう）の加工済み濾材３の両端に取り付けられた１対の形状保持部材１３（図１参照）を備えることが好ましい。１対の形状保持部材１３は、前記間隔保持部とともに加工済み濾材３の湾曲した形状を保持する部材である。形状保持部材１３は、断面略コ字形状を有し、加工済み濾材３の延在方向と同様に湾曲して延びる形状を有する。フィルタエレメント１は、１対の形状保持部材１３を備える場合に、さらに、図１に示すように、１対の枠材１４を備えることが好ましい。枠材１４は、加工済み濾材の折り目方向に延びる形状の部材であり、加工済み濾材３の延在方向の端に取り付けられる。枠材１４と形状保持部材１３は互いに連結されて、加工済み濾材３の外周部を覆う枠体として機能する。形状保持部材１３および枠材１４の材質は、特に限定されず、例えば金属又はプラスチックが用いられる。

【0018】

間隔保持部は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、樹脂からなるスペーサ１１を有することが好ましい。スペーサ１１は、山部５の上流側および下流側の２つの面のうちの上流側の面にのみ形成されており、谷部７の上流側および下流側の２つの面のいずれにも形成されていない。スペーサ１１に用いられる樹脂は、粘着性、非粘着性のいずれのものであってもよく、例えば、ホットメルト樹脂が好ましく用いられる。スペーサ１１は、例えば、加工済み濾材３を平面状に広げた状態で、山部５の頂部５ａとなる折り目と交差するよう、延在方向に延びて形成される。スペーサ１１の形状、長さ、濾材からの高さ等は、特に制限されず公知のものを採用でき、プリーツ間隔Ｐ１、Ｐ２の長さに応じて適宜定められる。

【0019】

間隔保持部は、図３（ｂ）に示すように、さらに、加工済み濾材３の下流側の部分を覆うよう、加工済み濾材３に取り付けられる通気性シート部材１３を有することが好ましい。通気性シート部材１３は、粒径０．３μｍの粒子の捕集効率が実質的に０であり、濾過速度５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が１〜２Ｐａ程度である。好ましい通気性シート部材１３として、例えば、アイレックス社製の「ＣＧスクリーン」が好ましく用いられる。通気性シート部材１３は、谷部７のプリーツの折り目であって下流側の面（以降、谷底ともいう）７ａを含む部分に、例えばホットメルト樹脂を介して接着されることが好ましい。これにより、使用中に、加工済み濾材３の下流側のプリーツ間隔Ｐ２が変化するのを抑制できる。通気性シート部材１３の接着は、例えば次の要領で行うことができる。加工済み濾材３の下流側の部分がなす曲面と同じ曲率の曲面を有し、上方を向いて形成された凹状の載置面を有する載置台を用意し、当該載置台の載置面に通気性シート部材１３を載置する。次いで、加工済み濾材３の谷部７の谷底７ａにホットメルト樹脂等の接着剤を塗布したものを、下流側の部分を下方に向けて、通気性シート部材１３を介して載置台の載置面に載せる。接着剤が硬化することで、通気性シート部材１３を加工済み濾材３に取り付けられる。

【0020】

本実施形態のフィルタエレメント１では、間隔保持部により円弧状に湾曲した加工済み濾材の形状が保持されるとともに、プリーツ間隔が均一に保持される。これにより、フィルタエレメントの下流側に広い範囲にわたって風量を均一にすることができ、フィルタエレメント１の下流側で乱流が生じるのを抑えることができる。このような本実施形態のフィルタエレメント１を用いて、後述するフィルタエレメント組立体１０、空気清浄システム１００を構成した場合は、室内の塵埃の巻上げ等を抑えることができる。

【0021】

間隔保持部は、上記スペーサ１１に代えて、または、上記スペーサ１１と合わせて、加工済み濾材の山部に設けられたエンボス突起（不図示）を有していてもよい。エンボス突起は、公知の方法でつくることができ、例えば、隣り合う山部の向かい合う２つの面のそれぞれにエンボス突起を設け、当該２つの面を近づけるとエンボス突起同士が当接し、これによって隣り合う山部同士の間隔が保持されるものを挙げることができる。

【0022】

（フィルタエレメント組立体）
次に、本実施形態のフィルタエレメント組立体を説明する。
図４ないし図６に、本実施形態のフィルタエレメント組立体１０を示す。図４は、フィルタエレメント組立体１０を一部分解して示す分解斜視図である。図５は、フィルタエレメント組立体１０を側面視して示す図である。図６は、フィルタエレメント組立体１０の、図５に示すＡ−Ａ線断面図である。
フィルタエレメント組立体１０は、２つの上記フィルタエレメント１と、フィルタエレメント１が取り付けられるフレームユニット４０と、を含み、２つのフィルタエレメントは、前記フレームユニットとともに気体が流れる筒形状をなすよう配されている。なお、フィルタエレメント１の数は、少なくとも２つであれば、特に限定されない。例えば、３つ以上であってもよいが、偶数個であることが好ましい。図４および図５に示すフィルタエレメント組立体１０は、計８個のフィルタエレメント１を含む。また、本明細書において、２つのフィルタエレメントという場合は、特に断りのない場合を除き、後述する接続フレーム４の両側に配された２つのフィルタエレメントを指す。

【0023】

フレームユニット４０は、図４および図６に示されるように、接続フレーム４３と、支持フレーム４５と、を有し、フィルタエレメント１と支持フレーム４５とで筒形状がつくられることが好ましい。
接続フレーム４３は、２つのフィルタエレメント１の間に、２つのフィルタエレメント１を接続するよう配される。接続フレーム４３は、フィルタエレメント組立体１０が延びる方向と同じ方向に延びる棒状の部分である。なお、接続フレーム４３と両側のフィルタエレメント１との間には、それぞれ筒形状の内側の空気のリークを防止するための例えばガスケット４４（図８参照）が配されている。接続フレーム４３の形状、長さ等は特に制限されない。なお、接続フレーム４３は、後述する照明具が取り付けられる台座４３ａが設けられてもよい。

【0024】

支持フレーム４５は、室内の天井（壁）９０（図１１参照）に接続フレーム４３と向かい合うよう設けられ、フィルタエレメント１の接続フレーム４３と接する端１ａ（図６参照）と反対側の端１ｂ（図６参照）を天井側から支持する。なお、フィルタエレメント１と接続フレーム４３が接するという場合、直接接している場合のほか、図８に示されるガスケット４４等を介して間接的に接している場合も含まれる。支持フレーム４５は、単一の部材であってもよく、図６に示されるように、２つの部材４５ａ、４５ｂが組み合わされたものであってもよい。２つの部材４５ａ、４５ｂはそれぞれ、板状に延在する部分を有し、天井にビス止め等により取り付けられ、図６に示されるように並べて配されて、１つの平面状の形状を有する。上記筒形状は、具体的には、支持フレーム４５、接続フレーム４３、および２つのフィルタエレメント１により囲まれた空間の形状である。なお、２つの部材４５ａ、４５ｂの間には、筒形状の内側の空気のリークを防止するための例えば図示されないガスケットが配されている。また、支持フレーム４５とフィルタエレメント１との間にも、筒形状の内側の空気のリークを防止するガスケット４６（図７および図９参照）が配されている。ガスケットの材質は、他で説明したものも含め、例えば、発泡ポリウレタン樹脂が用いられるが、特にこれに限定されない。支持フレーム４５の形状、長さ等は特に制限されない。

【0025】

フレームユニット４０は、さらに、その長手方向に等間隔で設けられた複数の区画フレーム４７を有することが好ましい。区画フレーム４７は、具体的に、プリーツの折り目方向の長さに対応する間隔を開けて複数設けられている。区画フレーム４７は、プリーツの折り目方向に見たときに、フィルタエレメント１の加工済み濾材３と同様の円弧状に湾曲した形状を有するとともに、内側に上記筒形状が形成されている。フレームユニット４０には、接続フレーム４３を挟む両側に、接続フレーム４３，支持フレーム４１、および区画フレーム４７に囲まれてなる開口部４９が設けられる。開口部４９は、フィルタエレメント１の大きさに対応している。開口部４９の数は、特に制限されないが、図４に示す例では、接続フレーム４３の両側に４個ずつ、計８個の開口部４９が形成されている。
接続フレーム４３および支持フレーム４５は一体に形成されてもよく、別個に作成されて互いに接続されてもよい。フレームユニット４０は、例えば金属又はプラスチック製の部材である。

【0026】

フィルタエレメント組立体１０は、図７および図８に示されるように、さらに、フィルタエレメント１をフレームユニット４０に着脱自在に取り付けるための取付機構６０を含むことが好ましい。図７は、取付機構６０を構成する２つの部分のうちの一方の部分を示す図である。図８は、取付機構６０を構成する２つの部分のうちの他方の部分を示す図である。
取付機構６０は、図７に示される、フィルタエレメント１の上端側に配されるものと、図８に示されるフィルタエレメント１の下端側に配されるものとで構成される。なお、取付機構６０は、フィルタエレメント１のプリーツの折り目方向に、１又は複数配されてもよい。また、図７および図８には、接続フレーム４３の片方の側（図６の右側）に配されたフィルタエレメント１側に設けられたものを示すが、接続フレーム４３の他方の側（図６の左側）に配されたフィルタエレメント１側にも、図７および図８に示されるものと同様のものが設けられている。

【0027】

図７および図８に示される取付機構６０の部分には、公知のものを採用でき、フィルタエレメント１の枠材１４に設けられたフック６１と、支持フレーム４５に設けられたレバー６３、およびレバー６３に設けられたリング６５と、を備える。リング６５は、図７および図８において側面視して示されるが、環状、または一部（レバー６３に接続される部分）が欠けた環状の形状を有する。図７では、レバー６３を倒した状態で、リング６５をフック６１に係止してレバー６３を起こすことで、フィルタエレメント１が上方に引き上げられる。図８では、レバー６３を先端が下方を向いた状態で、リング６５をフック６１に係止してレバー６３を起こすことで、フィルタエレメント１が左方に引き寄せられる。この機構には、市販のものを採用できる。なお、ここで説明した取付機構６０に代えて、例えば、タキゲン社製のローレットつまみや、蝶ネジを用いて、フィルタエレメント１をフレームユニット４０に着脱自在に取り付けてもよい。

【0028】

なお、取付機構は、上記説明したものに限定されず、例えば、図７に示すものに代えて図９に示す、取付機構８０の一方の部分が採用されたものであってもよい。図９は、図７に示される取付機構８０の部分の変形例を示す図である。取付機構８０の他方の部分は、図８に示されるものと同じものを採用できる。また、上記取付機構６０の代わりに、一方の部分として図７に示されるものが用いられるとともに、他方の部分として、図９に示されるものと同様に機能するものが用いられてもよい。
図９に示される取付機構８０は、フィルタエレメント１の枠材１４に設けられたフック８３と、支持フレーム４５に設けられた軸８１とで構成される。フック８３は、軸８１に係止させることができ、軸８１に係止した状態で軸８１を中心として回動することができる。これにより、フィルタエレメント１を回動させることができる。軸８１が取り付けられた支持フレーム４５には、フック８３の先端が入り込むことが可能な図示されない穴が形成されている。フィルタエレメント１をフレームユニット４０に取り付ける場合は、まず、フック８３を軸８１に係止し、フィルタエレメント１を回動させてフィルタエレメント１の下端側を接続フレーム４３に近づけ、次いで、図８に示される機構を操作して、フィルタエレメント１をフレームユニット４０に固定する。
以上の取付機構６０，８０を用いて、フィルタエレメント１をフレームユニット４０に取り付けることで、フィルタエレメント１がガスケット４４，４６を介してフレームユニット４０に圧接されるので、フィルタエレメント１とフレームユニット４０との間のリークを確実に防止できる。

【0029】

フィルタエレメント組立体１０は、さらに、接続フレーム４３の室内（例えば図１１および図１２に示される空気清浄システム１００が配された空間）側の面に取り付けられた照明具を含むことが好ましい。照明具は、可視光を照射しうるものであれば特に制限されず、例えば蛍光灯５０が用いられる。照明具は、蛍光灯５０のほか、ＬＥＤであってもよい。照明具は、例えば、室内で食品加工等を行う場合は、食材の美観、衛生上の面から、紫外線を含まない光を照射する無紫外タイプのものが好ましく用いられる。

【0030】

本実施形態では、上記開口部４９のすべてにフィルタエレメント１が配されたものについて説明したが、フレームユニット４０に設けられる開口部４９には、フィルタエレメント１が配されたもののほか、図１０に示されるように、上記筒形状の内側と室内の空間とを遮断するパネル部材７０が配されたものが含まれてもよい。言い換えると、フレームユニット４０に設けられる開口部４９には、フィルタエレメント１、パネル部材７０のいずれかが配されていてもよい。図１０は、本実施形態のフィルタエレメント組立体１０の変形例を示す図である。
フィルタエレメント１に気体を通過させるためには、後述するファンを駆動してフィルタエレメント１に空気を供給する必要がある。しかし、例えば、室内の清浄度を上げるスピードよりもファン駆動に伴う電力消費の抑制を優先させたい場合は、室内に配するフィルタエレメント１の数を抑えることが有効である。この場合は、具体的に、開口部の数に対してフィルタエレメントの数を少なくし、少なくした分だけパネル部材を配することで開口部を塞げばよい。上記説明したフィルタエレメント組立体１０によれば、このように開口部を用いることで、所定の清浄度を速く得ることと、電力消費を抑えることとのバランスを図りながら、フィルタエレメント１の数とパネル部材７０の数を適宜調節することができ、そのための作業を、モジュール化された上記フィルタエレメント１およびパネル部材を用いることで、簡単に素早く行うことができる。
パネル部材７０には、気体の通過を遮断するものであれば特に制限なく使用でき、金属、プラスチック、ガラス、木製のものを採用できる。なお、フィルタエレメント組立体１０の美観の点で、パネル部材７０は、フィルタエレメント１と同様に円弧状に湾曲したものを用いることが好ましい。

【0031】

本実施形態のフィルタエレメント組立体１０は、円弧状に湾曲した加工済み濾材３の形状が保持され、プリーツ間隔が均一に保持された上記フィルタエレメント１を備えることで、フィルタエレメント１の下流側に広い範囲にわたって風量を均一にすることができる。これにより、フィルタエレメント組立体１０の下流側で乱流が生じるのを抑えることができ、室内の塵埃の巻き上げ等を抑えることができる。したがって、本実施形態のフィルタエレメント組立体１０は、室内で、例えば食材など、塵埃の付着が問題となるような物が扱われている場合に、そのような問題が生じるのを効果的に防ぐことができる。

【0032】

加工済み濾材３が９０度の角度範囲に延在している場合は、フィルタエレメント組立体１０を天井に設置した場合に、フィルタエレメント組立体１０の下方向のみでなく、天井と平行な方向にも送風されるため、天井に沿ってフィルタエレメント組立体１０側に向かって流れる気流が発生しにくい。このため、フィルタエレメント組立体１０の下方向に放出された空気が室内で床、側壁、天井に順に沿って流れる対流が生じるのを抑え、当該対流に室内の塵埃が混ざることで、天井側から下方に塵埃が落下することを抑えることができる。

【0033】

（空気清浄システム）
次に、本実施形態の空気清浄システムについて説明する。
図１１に、室内に設置された本実施形態システム１００を側面視して示す。図１２に、空気清浄システム１００を、その長手方向に見て示す。なお、空気清浄システム１００は、室内に、１台のみ配されてもよく、複数台配されてもよい。
本実施形態の空気清浄システム１００は、天井９０に取り付けられ、室内の空気を清浄化するシステムであって、上記フィルタエレメント組立体１０と、室内の空気を取り込むための吸気口１１０と、吸気口１１０から取り込んだ空気をフィルタエレメント組立体１０内に供給するファン１２０と、を備える。

【0034】

吸気口１１０は、フィルタエレメント１内を流れる気流の上流側（図１１において左側）に設けられている。吸気口１１０は、図１１において矢印で示される気流をつくる観点から、下方を向いて取り付けられていることが好ましい。これにより、下方から上昇する気流を取り込みやすくなり、余分に気流を発生させずに済む。
ファン１２０は、吸気口１１０に対し気流の下流側に配されている。ファン１２０は、風量に応じて回転数が制御される。

【0035】

本実施形態の空気清浄システム１００では、図１２に示すように、システム１００の下方のみでなく、天井に沿った方向にも均一な風量で気体を放出する。これにより、システム１００の下方では部屋の床面にかけて上方から包み込むような空気の流れが形成されるとともに、室内の側壁、天井に順に沿って室内の塵埃がシステム１００に向かって流れる気流の発生を防止することができる。このような包み込む気流がつくられたスペースは、塵埃の付着を防止すべきもの（例えば、食品、半導体部品）を扱うのに適しており、システム１００の直下に作業台等を配することで、清浄な空間内で当該ものを扱うことができる。
本実施形態の空気清浄システム１００は、図１２に示されるように、部屋の壁に沿って上昇する気流が発生させず、図１１に示されるように、システム１００に取り込まれる気流を、吸気口１１０の下方において１つの上昇気流から取り込む。

【0036】

空気清浄システム１００は、さらに、図示されない粗塵フィルタを備えていてもよい。粗塵フィルタには、フィルタエレメント１の加工済み濾材３よりも捕集性能が低いものが用いられる。また、空気清浄システム１００は、気体の流路に沿って配された、熱交換器、加湿器等を備えていてもよい。

【0037】

以上、本発明のフィルタエレメント、フィルタエレメント組立体、および空気浄化システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
例えば、フィルタエレメント組立体、および空気清浄システムは、室内の天井でなく、側壁に設置されてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ フィルタエレメント
３ 加工済み濾材
５ 山部
５ａ 頂部
７ 谷部
１１ 間隔保持部
１３ 形状保持部材
４０ フレームユニット
４３ 接続フレーム
４５ 支持フレーム
４９ 開口部
５０ 照明具
６０，８０ 取付機構
７０ パネル部材
９０ 壁
１００ 空気清浄システム
１１０ 吸気口
１２０ ファン
Ｐ１ 上流側のプリーツ間隔
Ｐ２ 下流側のプリーツ間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】