特開 2023-120071 フィルタ枠およびエアフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023120071

(43)【公開日】2023-08-29

(54)【発明の名称】フィルタ枠およびエアフィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/52 20060101AFI20230822BHJP

【ＦＩ】

B01D46/52 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022023270

(22)【出願日】2022-02-17

(71)【出願人】

【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】100087745

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 善廣

(74)【代理人】

【識別番号】100160314

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 公芳

(74)【代理人】

【識別番号】100134038

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 薫央

(74)【代理人】

【識別番号】100150968

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 悠有子

(72)【発明者】

【氏名】関 和也

【テーマコード（参考）】

4D058

【Ｆターム（参考）】

4D058JA14

4D058KA01

4D058KA12

4D058KA27

(57)【要約】      （修正有）

【課題】製造性を向上できるフィルタ枠およびエアフィルタを提供する。
【解決手段】気流方向に直交する気流の流入面１２および流出面と、流入面１２および流出面と直交する一対の左右側面１４および一対の上下面１５と、を有するフィルタパック１０を、各上下面１５との間をシール材でシールした状態で収容するフィルタ枠２０であって、一対の左右側面１４を覆い、上下端と、上下端に配置される嵌め込み部と、を有する一対の側枠板２１、２２と、一対の上下面１５を覆い、上下端と接続する左右端と、左右端で左右側面１４に沿う方向に立ち上がり嵌め込み部と対向する立ち上がり部と、を有する一対の上下枠板３１、３２と、嵌め込み部と立ち上がり部とが対向する領域において、嵌め込み部と立ち上がり部とが接触する接触領域と、嵌め込み部と立ち上がり部とが接触しない非接触領域とを形成する対向構造と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

気流方向に直交する気流の流入面および流出面と、前記流入面および前記流出面と直交する一対の左右側面および一対の上下面と、を有するフィルタパックを、各前記上下面との間をシール材でシールした状態で収容するフィルタ枠であって、
前記一対の左右側面を覆い、上下端と、前記上下端に配置される嵌め込み部と、を有する一対の側枠板と、
前記一対の上下面を覆い、前記上下端と接続する左右端と、前記左右端で前記左右側面に沿う方向に立ち上がり前記嵌め込み部と対向する立ち上がり部と、を有する一対の上下枠板と、
前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが対向する領域において、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが接触する接触領域と、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが接触しない非接触領域とを形成する対向構造と、を有する、フィルタ枠。

【請求項2】

前記対向構造は、各前記嵌め込み部に形成される孔または切欠である、請求項１記載のフィルタ枠。

【請求項3】

前記対向構造は、前記立ち上がり部と前記嵌め込み部との対向方向に間隙を形成するスペーサーである、請求項１または２記載のフィルタ枠。

【請求項4】

気流方向に直交する気流の流入面および流出面と、前記流入面および前記流出面と直交する一対の左右側面および一対の上下面と、を有するフィルタパックと、
前記一対の左右側面を覆い、上下端と、前記上下端に配置される嵌め込み部と、を有する一対の側枠板と、前記一対の上下面を覆い、前記上下端と接続する左右端と、前記左右端で前記左右側面に沿う方向に立ち上がり前記嵌め込み部と対向する立ち上がり部と、を有する一対の上下枠板と、を有し、前記フィルタパックを収容するフィルタ枠と、
前記各上下枠板と各前記上下面との間をシールするシール材と、
前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが対向する領域において、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが接触する接触領域と、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが接触しない非接触領域とを形成する対向構造と、を備える、エアフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタ枠およびエアフィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ジグザグ状に折り畳まれたろ材を有するフィルタパックを、上下枠板と左右側枠板とで囲んだエアフィルタが知られている。このエアフィルタは、フィルタパックと上下枠板との間に、シール材を充填してフィルタパックの気密性を確保している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－２９０６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上下枠板は、平板の外縁から立ち上がる立ち上がり部を有し、箱形に形成される。シール材は、この箱形の上下枠板内に充填された後、一体となったフィルタパックおよび左右側枠板の上下面との間をシールする。しかしながら、シール材の充填量や左右側枠板と上下枠板との隙間によっては、上下枠板からシール材が溢れ出すおそれがある。この場合、溢れ出たシール材を除去する仕上工程が必要になり、製造効率を低下させしまう。

【0005】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、製造性を向上できるフィルタ枠およびエアフィルタ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】

【0006】

本発明に係るフィルタ枠は、上述した課題を解決するために、気流方向に直交する気流の流入面および流出面と、前記流入面および前記流出面と直交する一対の左右側面および一対の上下面と、を有するフィルタパックを、各前記上下面との間をシール材でシールした状態で収容するフィルタ枠であって、前記一対の左右側面を覆い、上下端と、前記上下端に配置される嵌め込み部と、を有する一対の側枠板と、前記一対の上下面を覆い、前記上下端と接続する左右端と、前記左右端で前記左右側面に沿う方向に立ち上がり前記嵌め込み部と対向する立ち上がり部と、を有する一対の上下枠板と、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが対向する領域において、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが接触する接触領域と、前記嵌め込み部と前記立ち上がり部とが接触しない非接触領域とを形成する対向構造と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るフィルタ枠においては、製造性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係るエアフィルタの一実施形態を示す外観斜視図。

【図2】左側枠板を右方から見た外観図。

【図3】下枠板を上方から見た外観図。

【図4】対向構造がない場合のフィルタ枠の組立時における様子を説明する断面図。

【図5】対向構造がない場合のフィルタ枠からシール材が溢れ出る様子を説明する断面図。

【図6】本実施形態におけるフィルタ枠の組立時における様子を説明する断面図。

【図7】図６のVII－VII線に沿う断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係るフィルタ枠の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【0010】

図１は、本発明に係るエアフィルタの一実施形態を示す外観斜視図である。

【0011】

図２は、左側枠板２１を右方から見た外観図である。

【0012】

図３は、下枠板３１を上方から見た外観図である。

【0013】

以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」および「左」は、図１から図７における定義に従う。また、前から後に向う方向は、エアフィルタ１の気流方向に対応する。

【0014】

エアフィルタ１は、フィルタパック１０と、フィルタ枠２０と、を有する。

【0015】

フィルタパック１０は、ろ材１１と、セパレータ１９と、を有する。フィルタパック１０は、気流方向に直交する気流の流入面１２および流入面１２と反対の流出面と、流入面１２および流出面と直交する一対の左右側面１４および一対の上下面１５と、を有する。

【0016】

ろ材１１は、気流の流入面１２および流出面に折り線１８が交互に表れるようにジグザグ状に折り畳まれている。ろ材１１には、例えば、ガラス繊維または樹脂繊維の繊維材料からなる不織布または織布が用いられる。ろ材１１は、一例として、粒径０．３μｍの粒子に対する捕集効率が９０～９９．９９％であり、厚みが０．４～０．９ｍｍである。このようなろ材１１は、ＨＥＰＡフィルタ（粒径０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の捕集効率を有し、かつ初期の圧力損失が２４５Ｐａ以下であるフィルタ）、またはＨＥＰＡに準じる性能のフィルタ（粒径０．３μｍの粒子に対して９０～９９．９９％の捕集効率を有するフィルタ）として用いられる。

【0017】

セパレータ１９は、ろ材１１のジグザグ状に形成される折り曲げ空間に配置され、折り曲げ空間の間隔保持を行う。セパレータ１９は、例えばアルミニウム、ステンレスなどの金属、または紙からなる。セパレータ１９は、ジグザグ状に折り曲げられて形成される。セパレータ１９は、ろ材１１の折り線１８が延びる上下方向と略平行な方向に沿って配置されている。

【0018】

フィルタ枠２０は、例えばアルミニウムやステンレスなどの金属材料や、プラスチック、木材などからなる。フィルタ枠２０は、一対の側枠板２１、２２と、一対の上下枠板３１、３２と、を有する。フィルタ枠２０は、フィルタパック１０の各上下面１５との間をシール材４０（後述）でシールした状態で、気流の流入面１２および流出面を開口させてフィルタパック１０を収容する。

【0019】

一対の側枠板２１、２２は、左側枠板２１と、右側枠板２２と、からなる。一対の側枠板２１、２２は、フィルタパック１０の一対の左右側面１４を覆う。一対の上下枠板３１、３２は、下枠板３１と、上枠板３２と、からなる。一対の上下枠板３１、３２は、フィルタパック１０の一対の上下面１５を覆う。一対の上下枠板３１、３２は、左右方向の端部である左右端３３、３４において、それぞれ一対の側枠板２１、２２の上下方向の端部である上下端２３、２４と接続する。

【0020】

一対の側枠板２１、２２は、左右方向に関し対称であるため、以下の説明においては図２に示す左側枠板２１について特に説明し、右側枠板２２の説明を省略する。一対の上下枠板３１、３２は、上下方向に関し対称であるため、以下の説明においては図３に示す下枠板３１について特に説明し、上枠板３２の説明を省略する。

【0021】

左側枠板２１は、側板２５と、嵌め込み部２７と、を有する。側板２５は、上下前後方向に沿う平板状の部材であり、前後方向の前後端２９と、上下方向の上下端２３、２４と、からなる外縁を有する。嵌め込み部２７は、上下端２３、２４に配置され、前後端２９が所定量切り欠かれた部分である。嵌め込み部２７は、前後方向に所定長さを有する、前後方向に配列される複数の孔２８を有する。複数の孔２８の前後方向長さの合計は、下枠板３１の前後方向長さに対し３０から８０％であるのが好ましい。

【0022】

下枠板３１は、底板３５と、立ち上がり部３６と、を有する。底板３５は、前後左右方向に沿う平板状の部材であり、左右方向の左右端３３、３４と、前後方向の前後端３９と、からなる外縁を有する。立ち上がり部３６は、外縁から上下方向に立ち上がる。特に、立ち上がり部３６は、左右端３３、３４で左右側面１４に沿う方向に立ち上がり、各側枠板２１、２２の嵌め込み部２７と内表面側で対向する。すなわち、立ち上がり部３６と嵌め込み部２７とは、上下方向位置が重なり合っている。

【0023】

立ち上がり部３６は、前後方向に所定長さを有し、前後方向に配列される複数の切欠３７を有することにより、嵌め込み部２７と接する部分と、接しない部分とを形成する。すなわち、立ち上がり部３６は、切欠３７を有することにより、立ち上がり部３６と嵌め込み部２７との間隔を対向方向に形成するためのスペーサーを有している。各切欠３７は、例えば立ち上がり部３６の板厚（左右方向長さ）の１０から８０％、好ましくは２０から５０％の厚さ分が切り欠かれることにより形成される。また、後述するシール材４０の溢れ出し防止の観点から、左右方向視において、各嵌め込み部２７の孔２８と、立ち上がり部３６の切欠３７とが少なくとも一部において重なり合っている。

【0024】

上述したとおり、一対の側枠板２１、２２の上下端２３、２４と、一対の上下枠板３１、３２の左右端３３、３４とは、嵌め込み部２７と立ち上がり部３６とで対向するように、接続されている。このとき、立ち上がり部３６の切欠３７および嵌め込み部２７の孔２８は、嵌め込み部２７と立ち上がり部３６とが対向する領域において、接触領域と、非接触領域を形成する対向構造をなす。

【0025】

接触領域は、嵌め込み部２７と立ち上がり部３６とが接触する領域である。すなわち、立ち上がり部３６の切欠３７が形成されていない面３６ａが嵌め込み部２７と接触して対向する領域である。また、非接触領域は、嵌め込み部２７と立ち上がり部３６とが接触しない領域である。すなわち、立ち上がり部３６に切欠３７が形成されていることから、嵌め込み部２７と立ち上がり部３６の切欠３７が形成されている面３６ｂとが間隙を形成して対向する領域である。また、切欠３７と孔２８とは左右方向視において少なくとも一部が重なり合っていることから、非接触領域においては、嵌め込み部２７の孔２８を介して上下枠板３１、３２内の空間は連続している。

【0026】

次に、エアフィルタ１の組立について説明する。

【0027】

まず、フィルタパック１０の左右側面１４を一対の側枠板２１、２２で挟み込む。次に、一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を、一対の上下枠板３１、３２に仮組みする。

【0028】

すなわち、下枠板３１の立ち上がり部３６内側に一対の側枠板２１、２２の下端２４の各嵌め込み部２７が位置するように、一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を下枠板３１に嵌め込む。同様に、上枠板３２の立ち上がり部３６内表面側に一対の側枠板２１、２２の上端２３の各嵌め込み部２７が位置するように、一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を上枠板３２に嵌め込む。

【0029】

次に、一対の側枠板２１、２２で挟み込んだ状態のフィルタパック１０を下枠板３１から起し、注入ガンなどを用いてシール材４０を下枠板３１の底板３５と立ち上がり部３６で形成される箱形の空間に注入する。その後、再び一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を下枠板３１に嵌め込む。この状態で、一対の側枠板２１、２２と下枠板３１とを固定する。

【0030】

次に、エアフィルタ１の上下をひっくり返し、下枠板３１と一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を上枠板３２から起し、注入ガンなどを用いてシール材４０を上枠板３２の底板３５と立ち上がり部３６で形成される箱形の空間に注入する。その後、再び一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を上枠板３２に嵌め込む。この状態で、一対の側枠板２１、２２と上枠板３２とをビス止めする。

【0031】

ここで、シール材４０が充填された下枠板３１または上枠板３２に一体となったフィルタパック１０および一対の側枠板２１、２２を嵌め込む際、上述した対向構造が設けられていない場合、シール材４０が上下枠板３１、３２と側枠板２１、２２との接続部分から溢れ出すおそれがある。ここで、図４は、対向構造がない場合のフィルタ枠１２０の組立時における様子を説明する断面図である。図５は、対向構造がない場合のフィルタ枠１２０からシール材１４０が溢れ出る様子を説明する断面図である。

【0032】

フィルタ枠１２０の側枠板１２２が下枠板１３１に嵌め込まれる際、側枠板１２２は下枠板１３１の立ち上がり部１３６と密着しながら下方に移動する。その際、側枠板１２２は一定の厚みを有するため、一定の圧をかけながらシール材１４０液面内に浸入する。このため、立ち上がり部１３６と嵌め込み部１２７との間に位置したシール材１４０ａは、図５に示すように下枠板１３１と側枠板１２２との接続部分から溢れ出してしまう。溢れ出したシール材１４０ａは、フィルタ枠１２０とフィルタパック１１０が組み立てられた後、仕上工程において除去されることになる。これは、エアフィルタの製造工程を増加させ、製造効率を低下させてしまう。

【0033】

これに対し、本実施形態におけるフィルタ枠２０は、対向構造を設けたことにより、シール材４０の溢れ出しを低減でき、シール材４０を除去する仕上工程を省略できる。ここで、図６は、本実施形態におけるフィルタ枠２０の組立時における様子を説明する断面図である。図７は、図６のVII－VII線に沿う断面図である。

【0034】

本実施形態におけるフィルタ枠２０は、対向構造を有するため、各側枠板２１、２２と上下枠板３１、３２とが接触する接触領域と、接触しない非接触領域とを有することができる。このため、図６および図７に示すように、各側枠板２１、２２と上下枠板３１、３２とが間隙を有して対向することから、側枠板２１、２２と上下枠板３１、３２とが密着してその間に位置するシール材４０が側枠板２１、２２と上枠板３２との接続部分から溢れ出すことなく、切欠３７により形成された空間に留まることができる。

【0035】

また、フィルタ枠２０は、非接触領域においては、嵌め込み部２７に孔２８が形成されていることから、上下枠板３１、３２内の空間は嵌め込み部２７により分断されることなく連続している。このため、嵌め込み部２７と立ち上がり部３６との間に位置するシール材４０は、孔２８を介して本来シールされるべきフィルタパック１０と底板３５との間の空間に流れ込む。これにより、フィルタ枠２０は、より一層、シール材４０が接続部分から溢れ出すことを低減することができる。

【0036】

ゆえに、本実施形態におけるフィルタ枠２０およびエアフィルタ１は、フィルタパック１０およびフィルタ枠２０を組み立てた後に溢れ出たシール材４０を除去する仕上工程を省略でき、エアフィルタ１の製造性を向上できる。

【0037】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、特許請求の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0038】

例えば、フィルタ枠２０においては、対向構造に立ち上がり部３６の切欠３７および嵌め込み部２７の孔２８の両方を有する例を説明した。しかしながら、いずれか一方のみ有する場合であっても溢れ出しを低減できるため、切欠３７または孔２８を省略してもよい。

【0039】

また、立ち上がり部３６に切欠３７を形成することによりスペーサーを形成し、立ち上がり部３６と嵌め込み部２７との対向方向に間隙を形成したが、立ち上がり部３６と嵌め込み部２７との対向方向に間隙が形成できれば、他の構成によりスペーサーを形成してもよい。例えば、立ち上がり部３６に規則的または不規則的に形成される凸部により、スペーサーを形成してもよい。

【0040】

上下枠板３１、３２内の空間は嵌め込み部２７により分断されることなく連続していればよいため、嵌め込み部２７が孔２８を形成することに代えて、上下端２３、２４側に開口した切欠であってもよい。

【0041】

フィルタパックが、ろ材１１およびセパレータ１９を有するフィルタパック１０である例を用いて説明したが、セパレータ１９に代えて、またはセパレータ１９とともに、スタビライザやホットメルトなどの他の間隔保持部材を有していてもよい。

【符号の説明】

【0042】

１ エアフィルタ
１０ フィルタパック
１１ ろ材
１２ 流入面
１４ 左右側面
１５ 上下面
２０ フィルタ枠
２１、２２ 側枠板
２３、２４ 上下端
２７ 嵌め込み部
２８ 孔
３１、３２ 上下枠板
３３、３４ 左右端
３６ 立ち上がり部
３７ 切欠
４０ シール材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】