特開 2024-109436 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】P2024109436

(43)【公開日】2024-08-14

(54)【発明の名称】エアフィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/52 20060101AFI20240806BHJP

【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 2023014233

(22)【出願日】2023-02-01

(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】100118094

【弁理士】

【氏名又は名称】殿元 基城

(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

(72)【発明者】

【氏名】林 嗣郎

【テーマコード（参考）】

4D058

【Ｆターム（参考）】

4D058JA14

4D058KA01

4D058KA06

4D058KA23

4D058KA27

(57)【要約】

【課題】吹出空気の清浄度を向上できるエアフィルタを提供する。
【解決手段】ジグザグ状に折り畳まれたろ材を有し、気流の通風面１０ａに直交する二組の一対の周面１０ｂを有する直方体状のフィルタパック１０と、周面を囲んでフィルタパック１０を収容するフィルタ枠と、少なくとも一の一対の周面１０ｂとフィルタ枠との間に配置されるガラス繊維製のシール材４０と、を備える。少なくとも一の一対の周面１０ｂを囲むフィルタ枠は、周面１０ｂと面する基部２１ａと、基部２１ａの気流の方向における上流側の端縁から通風面１０ａに平行に立ち上がる上流側起立部２１ｂと、基部２１ａの気流の方向における下流側の端縁から通風面１０ａに平行に立ち上がり、上流側起立部２１ｂよりも立ち上がり量が大きい下流側起立部２１ｃと、を有する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ジグザグ状に折り畳まれたろ材を有し、気流の通風面に直交する二組の一対の周面を有する直方体状のフィルタパックと、
前記周面を囲んで前記フィルタパックを収容するフィルタ枠と、
少なくとも一の前記一対の周面と前記フィルタ枠との間に配置されるガラス繊維製のシール材と、を備え、
前記少なくとも一の一対の周面を囲む前記フィルタ枠は、
前記周面と面する基部と、
前記基部の前記気流の方向における上流側の端縁から前記通風面に平行に立ち上がる上流側起立部と、
前記基部の前記気流の方向における下流側の端縁から前記通風面に平行に立ち上がり、前記上流側起立部よりも立ち上がり量が大きい下流側起立部と、を有する、エアフィルタ。

【請求項2】

前記下流側起立部と前記フィルタパックの下流側の前記通風面との間に、前記通風面と平行なストッパをさらに備える、請求項１に記載のエアフィルタ。

【請求項3】

前記シール材と前記周面との間に配置され前記フィルタパックと前記シール材とを固定する固定部材と、
前記シール材と前記基部との間に配置され、前記周面側に突出し前記固定部材を押圧することにより前記フィルタパックの前記気流の方向の移動を抑制する凸部をさらに備える、請求項２に記載のエアフィルタ。

【請求項4】

前記凸部および前記ストッパを有し、前記周面と前記基部との間に配置される板材をさらに備える、請求項３に記載のエアフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアフィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高温域で使用されるエアフィルタにおいては、耐熱性の観点からガラス繊維からなるシール材が用いられる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２３８２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、エアフィルタの使用時においては、偏流、乱流により、フィルタ最終圧以上の負荷がかかる場合に、フィルタパックとガラス繊維からなるシール材とが擦れ、ガラス繊維が折れて切片が生じるおそれがある。この切片がフィルタの上流側で生じる場合にはフィルタパックにより捕集されるが、下流側で生じる場合には清浄空間を汚染してしまうおそれがある。

【0005】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、吹出空気の清浄度を向上できる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】

本発明に係るエアフィルタは、上述した課題を解決するために、ジグザグ状に折り畳まれたろ材を有し、気流の通風面に直交する二組の一対の周面を有する直方体状のフィルタパックと、周面を囲んでフィルタパックを収容するフィルタ枠と、少なくとも一の一対の周面とフィルタ枠との間に配置されるガラス繊維製のシール材と、を備え、少なくとも一の一対の周面を囲むフィルタ枠は、周面と面する基部と、基部の気流の方向における上流側の端縁から通風面に平行に立ち上がる上流側起立部と、基部の気流の方向における下流側の端縁から通風面に平行に立ち上がり、上流側起立部よりも立ち上がり量が大きい下流側起立部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るエアフィルタにおいては、吹出空気の清浄度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態におけるエアフィルタの正面図。

【図2】図１のII－II線に沿う断面図。

【図3】枠板および板材を特に説明する拡大断面図。

【図4】板材およびシール材の断面図。

【図5】板材の板材基部に面する方向からみた平面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明のエアフィルタについて、図面を参照して説明する。本発明に係るエアフィルタは、例えば乾燥機などの循環空気清浄用、焼却炉の排ガス処理用として使用され、高温域でも使用することが可能な耐熱性を有するエアフィルタに適用できる。また、本発明に係るエアフィルタは、室温または比較的低温域の半導体、食品、病院などの空気清浄器用としても使用され得る。

【0010】

図１は、本実施形態におけるエアフィルタ１の正面図である。
図２は、図１のII－II線に沿う断面図である。
図３は、枠板２１および板材３０を特に説明する拡大断面図である。
図４は、板材３０およびシール材４０の断面図である。
図５は、板材３０の板材基部３１に面する方向からみた平面図である。

【0011】

エアフィルタ１は、フィルタパック１０と、フィルタ枠２０と、板材３０と、シール材４０と、セラミック層５０と、を主に有する。フィルタパック１０は、直方体形状（例えば５８０ｍｍ×５８０ｍｍ×１２５ｍｍ）を有する。フィルタパック１０は、一対の気流の通風面１０ａと、通風面１０ａに直交する二組の一対の周面１０ｂ、１０ｃと、を有する。フィルタパック１０は、ろ材１１と、セパレータ１３と、を有する。

【0012】

ろ材１１は、例えば有機系バインダにより無機質繊維同士を結合した無機質繊維製のろ紙からなる。ろ材１１には、例えば、極細ガラス繊維を有機バインダで結合した抄造法により製造されたガラス繊維紙などの、ＨＥＰＡやＵＬＰＡ用などのろ材を使用することができる。ろ材１１は、ジグザグ状に折り畳まれている。

【0013】

セパレータ１３は、ろ材１１間の折り畳み空間に配置され、この折り畳み空間の間隔を保持する。セパレータ１３は、波形状の、例えばアルミニウム合金、ステンレス金属箔などからなる。セパレータ１３は、例えばセパレータ１３の波形状の稜線が気流方向と平行となるようにして、折り畳み空間に配置される。

【0014】

フィルタ枠２０は、フィルタパック１０の四つの周面１０ｂ、１０ｃを囲んでフィルタパック１０を収容する。フィルタ枠２０は、二組の一対の枠板２１、２２を組み合わせることにより形成される。枠板２１、２２は、所定の厚み（例えば１ｍｍ）を有し、断面形状がコ字状に形成される、例えばアルミニウム合金、ＳＵＳ４３０などのステンレス、鋼板などの金属からなる。

【0015】

図３に示すように、フィルタパック１０のジグザグ形状が現われる側の周面１０ｂ側に配置される一対の枠板２１（少なくとも一の一対の周面１０ｂを囲むフィルタ枠２０）は、枠板基部２１ａと、上流側起立部２１ｂと、下流側起立部２１ｃと、を有する。

【0016】

枠板基部２１ａ（基部）は、周面１０ｂと面する（板材３０、シール材４０を介して面する）部分である。上流側起立部２１ｂおよび下流側起立部２１ｃは、通風面１０ａにほぼ平行に面する部分である。上流側起立部２１ｂは、枠板基部２１ａの気流方向における上流側の端縁から直角に立ち上がる。下流側起立部２１ｃは、枠板基部２１ａの気流方向における下流側の端縁から直角に立ち上がる。下流側起立部２１ｃは、上流側起立部２１ｂの立ち上がり量（例えば１４ｍｍ）より立ち上がり量が大きい。すなわち、図３に示すように、下流側起立部２１ｃは、上流側起立部２１ｂに対して距離ｈ（例えば１０ｍｍ）分大きく立ち上がっている。上流側起立部２１ｂおよび下流側起立部２１ｃは、フィルタパック１０の、気流方向に関してフィルタ枠２０外への移動を規制する。また、上流側起立部２１ｂおよび下流側起立部２１ｃは、先端部分（断面コ字状の開放端）に通風面１０ａ側に向かって所定量（例えば４ｍｍ）折り返された折返部２１ｄを有する。

【0017】

他の一対の枠板２２は、枠板２１と同様の構成を有するため詳細な説明は省略する。なお、枠板２２においては、枠板２１のように上流側起立部２１ｂと下流側起立部２１ｃに対応する部分の立ち上がり量が異なっていてもよいし、同一でもよい。

【0018】

板材３０は、枠板基部２１ａとフィルタパック１０の周面１０ｂとの間に配置される。板材３０は、例えばアルミニウム合金またはステンレスからなる板状部材である。板材３０は、板材基部３１と、ストッパ３２と、凸部３４と、接触片３６と、を有する。

【0019】

板材基部３１は、周面１０ｂよりも大きい寸法を有する板状部材である。ストッパ３２は、この板材基部３１の気流方向の下流側の端部から所定量（例えば７ｍｍ）立ち上がることにより形成され、フィルタパック１０を支持して下流側への移動を防ぐ。ストッパ３２は、下流側起立部２１ｃとフィルタパック１０の下流側の通風面１０ａとの間に、通風面１０ａと平行になるように形成される。ストッパ３２は、フィルタパック１０の移動を防ぐことができれば、その形状について特に限定されない。ストッパ３２は、例えば板材基部３１に溶接、接着または板材基部３１を折り曲げるなどして形成される。

【0020】

ストッパ３２は、ストッパ３２と平行な枠板２１の下流側起立部２１ｃと接触していても、図３に示すように所定の間隙を有して配置されていてもよい。間隙を有して配置されることにより、フィルタパック１０のわずかな移動に対する遊びとなり、フィルタパック１０がストッパ３２に接触する際の衝撃を和らげることができる。

【0021】

ストッパ３２は、下流側起立部２１ｃの高さよりも低い。これにより、ストッパ３２（およびシール材４０）が下流方向から視認される場合に、下流側起立部２１ｃから突出することに伴う外観性の低下を抑制できる。

【0022】

凸部３４は、板材基部３１上に所要数設けられ、周面１０ｂ側に所定量（例えば１ｍｍ）突出した部分である。凸部３４は、例えば板材基部３１に形成されるパンチング孔３５を周面１０ｂに面する面と反対の面側から形成する際に隆起して形成されるバリ部分により形成され得る。

【0023】

接触片３６は、板材基部３１の気流方向の下流側の端部に配置され、ストッパ３２と板材基部３１との境界に対して、板材基部３１から下流側に突出した部分である。例えば、板材基部３１の下流側の一部を立ち上げることによりストッパ３２として機能させ、その残りを立ち上げずに板材基部３１と面一に残すことにより、接触片３６は形成される。接触片３６は、ストッパ３２と下流側起立部２１ｃとの間の所要の間隙の寸法に対応する長さを有することにより、ストッパ３２と下流側起立部２１ｃとの間隙を形成する。接触片３６は、フィルタパック１０からストッパ３２にかかる荷重を下流側起立部２１ｃとともに支える。

【0024】

シール材４０は、周面１０ｂ（少なくとも一の一対の周面１０ｂ）とフィルタ枠２０（枠板２１）との間に配置される。シール材４０は、例えば、図４に示すように、板材３０をシール材４０で包むように配置されるシート状のシール材４０である。シール材４０は、２枚のシール材４０を重ねて板材３０を包む。この場合、それぞれのシール材４０の端部同士が折り重ねられることにより、板材３０の表面が突出しないように、シール材４０が板材３０に巻き付けられるのが好ましい。このようなシール材４０は、板材３０と枠板２１との間および板材基部３１と周面１０ｂとの間をシールできる。

【0025】

シール材４０は、例えば超極細のガラス繊維製のシート状部材である。シール材４０には、厚さ０．５～２ｍｍ、目付２０～３０ｇ／ｍ^２、密度２０～１２０ｋｇ／ｍ^３の無機質繊維からなり、例えば平均繊維径１μｍ以下の超極細ガラス繊維をバインダを用いることなく、紡糸・集綿したシート状のものを使用され得る。このシール材４０は、複数枚積層して８０～１２０ｇ／ｍ^２の目付として使用され得る。シール材４０の密度が１２０ｋｇ／ｍ^３を超えると、フィルタ枠２０やセパレータ１３などに使用される金属の伸びの吸収性が悪くなるおそれがある。また、フィルタパック１０の単位面積当たりの荷重が大きくなり、フィルタパック１０を変形させるおそれがある。密度が２０ｋｇ／ｍ^３未満であると、フィルタパック１０を押さえる力が小さいためにリークを生じるおそれがある。また、平均繊維径が１μｍを超えると、周面１０ｂを形成するろ材１１のジグザグ状の端部になじまず、シール性が不十分となるおそれがある。

【0026】

セラミック層５０（固定部材）は、シール材４０と周面１０ｂとの間に配置され、フィルタパック１０とシール材４０とを固定する粘土状の部材である。また、セラミック層５０は、シール材４０とフィルタパック１０との間のシール性を補完する。具体的には、セラミック層５０は、空気が通風面１０ａを流れずにシール材４０を通り、そのまま下流側に流れ出ることを防止すべく、このような空気の流れを阻止する。シール材４０と板材基部３１との間に配置されたシール材４０を隆起するように突出した凸部３４により、セラミック層５０は、シール材４０を介して押圧される。これにより、セラミック層５０は、セラミック層５０と固定されたフィルタパック１０と板材３０とを間接的に固定することから、フィルタパック１０と板材３０との間の気流方向の移動（ずれ）を抑制する。

【0027】

このような本実施形態におけるエアフィルタ１は、エアフィルタ１の使用時において、通風面１０ａから気流が通過すると、気流の方向に力を受ける。これにより、フィルタパック１０は、下流側にずれるおそれがある。このとき、シール材４０としてガラス繊維が用いられているため、フィルタパック１０のずれにより、シール材４０が擦れて削られ、シール材４０から綿状の切片が意図せず発生するおそれがある。この切片が、清浄空気を供給する下流側にフィルタパック１０を経ずに流れ出てしまうことは避けなければならない。

【0028】

そこで、本実施形態におけるエアフィルタ１は、枠板２１の下流側起立部２１ｃの立ち上がり量を、通常の立ち上がり量（上流側起立部２１ｂの立ち上がり量）に比べて距離ｈ分大きくした。これにより、仮に綿状の切片が発生した場合であっても、この下流側起立部２１ｃが壁となり、綿状の切片が下流側に流出することを阻止することができる。これにより、本実施形態におけるエアフィルタ１は、吹出空気の清浄度を向上できる。また、エアフィルタ１が通風面１０ａの上流側が上方、下流側が下方に向いて配置される場合においては、シール材４０から発生する綿状の切片が重力で落下した場合に、下流側起立部２１ｃが綿状の切片を下方で堰き止めることができるため、吹出空気の清浄度を向上できる。

【0029】

また、エアフィルタ１は、セラミック層５０を有することにより、シール材４０とフィルタパック１０とを気密性を向上させながら固定することができる。これにより、エアフィルタ１は、エアフィルタ１の使用時や運搬時におけるフィルタパック１０とシール材４０とのずれによる擦れを低減することができ、綿状の切片の発生を低減できる。

【0030】

さらに、エアフィルタ１は、凸部３４を有するため、凸部３４のセラミック層５０への密着を利用して凸部３４とセラミック層５０との間に配置されるシール材４０を挟み込んで固定する。これにより、フィルタパック１０に対するシール材４０のずれを低減でき、より一層綿状の切片の発生を低減できる。

【0031】

さらにまた、エアフィルタ１は、ストッパ３２を有する。これにより、フィルタパック１０の下流側への移動を抑制することにより、フィルタパック１０とシール材４０とのずれを防止し、綿状の切片の発生を低減できる。

【0032】

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。

【0033】

例えば、凸部３４およびストッパ３２が板材３０に配置される例を用いて説明したが、枠板２１の枠板基部２１ａに直接配置してもよい。

【0034】

シール材４０は、板材３０を包むように配置される例を用いて説明したが、枠板２１とフィルタパック１０の周面１０ｂとの間に配置されていれば、どのようなものであってもよい。

【0035】

シール材と周面との間に配置され、フィルタパックとシール材とを固定する固定部材がセラミック層５０である例を用いて説明したが、セラミック層５０以外にも、ガラス繊維層、シリコーン層などであってもよい。

【符号の説明】

【0036】

１ エアフィルタ
１０ フィルタパック
１０ａ 通風面
１０ｂ、１０ｃ 周面
１１ ろ材
１３ セパレータ
２０ フィルタ枠
２１、２２ 枠板
２１ａ 枠板基部
２１ｂ 上流側起立部
２１ｃ 下流側起立部
２１ｄ 折返部
３０ 板材
３１ 板材基部
３２ ストッパ
３４ 凸部
３５ パンチング孔
３６ 接触片
４０ シール材
５０ セラミック層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】