フィルタエレメント
【課題】 プリーツ形成したシート状濾材の向かい合うそれぞれの壁面に設けた突出部同士が当接したフィルタエレメントにおいて、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じない、新規なフィルタエレメントを提供する。
【解決手段】 熱可塑性繊維を含むシート状濾材１１にプリーツが形成されており、プリーツの山線１２と谷線１３の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面２０、３０に突出部２１、３１が設けられており、一方の突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が接触しており、先端部Ｅａ（２２）の面積が先端部Ｅｂ（３２）の面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメント１０。
【解決手段】 熱可塑性繊維を含むシート状濾材１１にプリーツが形成されており、プリーツの山線１２と谷線１３の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面２０、３０に突出部２１、３１が設けられており、一方の突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が接触しており、先端部Ｅａ（２２）の面積が先端部Ｅｂ（３２）の面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメント１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル空調、工場空調、病院空調などにおける空調機器に装着して使用される、プリーツが形成されたフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル空調、工場空調、病院空調などにおける空調機器には、塵埃を除去するため、シート状濾材を折り曲げてその表面積を大きくしたフィルタエレメントが使用されていた。
【０００３】
このようなフィルタエレメントとしては、例えば特許文献１に、帯状の濾紙の両面に線状に一定の厚さで樹脂を塗布した後、帯状の濾紙をジグザグ状に折り畳み、対向する樹脂同士を接合し固化することで、濾紙の間隔を一定に保持したフィルターパックが開示されている。しかし、このようなフィルタエレメントは、ジグザグ状に折り畳む費用に追加して樹脂の原材料の費用や塗布工程による設備費や工程費がかかりコストが上昇するという問題があった。また、樹脂が塗布された部分は通気性がないため、その分圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題があった。また、樹脂から人体や物品に対する有害な揮発性ガスが発生して空気環境を汚染することで、健康を害するという問題や、或いはクリーンルーム内で扱う電子機器用の物品などに悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００４】
そこで、樹脂を用いずにエンボス加工により濾材の間隔を一定に保つことが提案されている。このようなフィルタエレメントとしては、例えば特許文献２に、ジグザグ状に折り曲げられた濾材ウエブのＶ字状に対向した隣接折り壁に突出部が形成され且つ突出部同士が当接しているエアフィルタ用濾材が開示されている。また、図９には、この突出部の断面が半円形であり、対向する突出部が半円形の頂点同士当接することで、対向する突出部が線状に当接することが示されている。しかし、このようなエンボスの山同士が線状に当接する場合、山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題があった。また、同じ形状の山同士一定幅をもつ面で当接するようにした場合はその部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下するため、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５４−３０１４４号公報
【特許文献２】特開平９−２２０４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決して、シート状濾材をプリーツ形成することによって濾過面積が著しく大きくなっており、且つシート状濾材の向かい合うそれぞれの壁面に設けた突出部同士が当接したフィルタエレメントにおいて、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じない、新規なフィルタエレメントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、熱可塑性繊維を含むシート状濾材にプリーツが形成されており、前記プリーツの山線と谷線の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面に突出部が設けられており、一方の突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが接触しており、先端部Ｅａの面積が先端部Ｅｂの面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメントをその解決手段とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、シート状濾材をプリーツ形成することによって濾過面積が著しく大きくなっており、且つシート状濾材の向かい合うそれぞれの壁面に設けた突出部同士が当接したフィルタエレメントにおいて、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じない、新規なフィルタエレメントを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のフィルタエレメントの一例、およびその製作過程を示す図である。
【図２】本発明のフィルタエレメントの別の例、およびその製作過程を示す図である。
【図３】本発明のフィルタエレメントの一例の部分拡大図である。
【図４】本発明のフィルタエレメントの別の例の部分拡大図である。
【図５】本発明のフィルタエレメントの別の例の部分拡大図である。
【図６】本発明のフィルタエレメントの突出部の一例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図７】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図８】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図９】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１０】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１１】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１２】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１３】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１４】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１５】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１６】シート状濾材を折り曲げてプリーツを形成し、本発明のフィルタエレメントの一例を製作する過程及び、プリーツ形成後の断面形状を模式的に説明する図である。（ａ）はプリーツを形成する前のシート状濾材を示す図である。（ｂ）は（ａ）の縦断面を示す図である。（ｃ）はプリーツ形成の途中の状態を示す図である。（ｄ）は（ｃ）の折り曲げをさらに進めて、プリーツを形成した後の模式図である。（ｅ）は（ｄ）のＣ−Ｃ’線における横断面を示す図である。（ｆ）は（ｅ）の状態のフィルタエレメントを更に押しつぶして壁面同士を接近させた図である。
【図１７】シート状濾材を折り曲げてプリーツを形成し、本発明フィルタエレメントの別の例を製作する過程及び、プリーツ形成後の断面形状を模式的に説明する図である。（ａ）はプリーツを形成する前のシート状濾材を示す図である。（ｂ）は（ａ）の縦断面を示す図である。（ｃ）はプリーツ形成の途中の状態を示す図である。（ｄ）は（ｃ）の折り曲げをさらに進めて、プリーツを形成した後の模式図である。（ｅ）は（ｄ）のＣ−Ｃ’線における横断面を示す図である。（ｆ）は（ｅ）の状態のフィルタエレメントを更に押しつぶして壁面同士を接近させた図である。
【図１８】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの正面図である。
【図１９】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの背面図である。
【図２０】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの正面図である。
【図２１】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るフィルタエレメントの実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
本発明のフィルタエレメント１０は、図１〜図５に例示するように、熱可塑性繊維を含むシート状濾材１１にプリーツが形成されており、前記プリーツの山線１２と谷線１３の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面２０、３０に突出部２１、３１が設けられており、一方の突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が接触しており、先端部Ｅａ（２２）の面積が先端部Ｅｂ（３２）の面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメント１０である。
【００１２】
なお、図１〜図５では突出部Ａ（２１）又はＢ（３１）の底面の形状が長方形になっているが、本発明では突出部の底面の形状は特に限定されず、多角形、楕円形、円形およびその他の任意の形状を適用することが可能である。また、図１又は図２の説明図では左手から右手に向かうにつれて、シート状濾材１１がプリーツの山線１２と谷線１３に沿って折り曲げられ、突出部同士が互いに接触してフィルタエレメント１０が形成されていく様子が示されている。本発明では、プリーツの山線１２と谷線１３の間隔は５０〜５００ｍｍであることが好ましく、７０〜２８０ｍｍであることがより好ましく、１００〜１８０ｍｍであることが更に好ましい。５０ｍｍ未満であると、セパレータを設ける必要性が低下して突出部を設ける加工費用が割高になる場合がある。また、５００ｍｍを超えると山と山の間隔を精度良く保つことができなくなる場合がある。
【００１３】
前記突出部は、熱可塑性繊維を含むシート状濾材にエンボス加工を施すことによって形成することができる。また、このエンボス加工の際にプリーツの山と谷となる部分に筋目を入れて、折り目を形成し易いようにすることも可能である。このエンボス加工は、凹凸を有し、且つ互いに凹凸部が噛み合うようにした一対の加熱した成形ロールの間にシート状濾材を通過させて、加圧する方法を採用することができる。或いは一対の冷却可能な成形ロールの間に加熱したシート状濾材を通過させて、冷却しながら加圧する方法を採用することができる。エンボス加工による場合、突出部の先端部Ｅａ（２２）及びＥｂ（３２）の高さは１〜７ｍｍであることが好ましく、２〜７ｍｍであることがより好ましい。この高さは、突出部の断面形状にも関係し、断面が台形の場合は、高さは１〜５ｍｍであることが好ましく、断面が三角形または半円形の場合は２〜７ｍｍであることが好ましい。断面が三角形または半円形の場合は台形の場合よりもエンボス加工による濾材の伸びが十分に確保できるので、台形よりも高さを高くすることができる。
【００１４】
図３は図１のフィルタエレメント１０の部分拡大図である。また、図６は図１のフィルタエレメントを折り曲げる前の状態を示している。図３及び図６の例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺２３を有するように配置されている。また、この突出部Ａ（２１）は長辺と短辺２６、２７とからなる長方形の先端部Ｅａ（２２）を有しており、この先端部Ｅａ（２２）の山線１２側に位置する短辺２６と底面の短辺２４とを結ぶ山線側斜面２８が形成されている。また、先端部Ｅａ（２２）の谷線１３側に位置する短辺２７と底面の短辺２５とを結ぶ谷線側斜面２９が形成されている。
【００１５】
前記突出部Ａの底面の長辺２３の長さは、プリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶにもよるが、間隔ＬＰＶよりも１０〜９０ｍｍ少ない寸法であることが好ましく、２０〜５０ｍｍ少ない寸法であることがより好ましい。１０ｍｍ未満であると、プリーツ形成が困難になる場合があり、９０ｍｍを超えるとセパレータの効果が低下する場合がある。また、底面の短辺２４、２５はともに、３〜２０ｍｍであることが好ましく、５〜１５ｍｍであることがより好ましく、７〜１３ｍｍであることが更に好ましい。３ｍｍ未満であると突出部の高さを十分に確保できなくなる場合があり、２０ｍｍを超えると気体の通過抵抗が大きくなりすぎる場合がある。
【００１６】
また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さは、底面の長辺２３の長さよりも少なくなっているが、突出部の高さおよび山線側斜面２８と谷線側斜面２９の角度に応じて決めることができる。また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の短辺２７の長さは、底面の短辺２５の長さよりも少なくなっている。前記山線側斜面２８の底面に対する角度は３〜９０°であることが好ましく、５〜８０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。また、前記谷線側斜面２９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、３０°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００１７】
また、図６の例では、前記山線側斜面２８および谷線側斜面２９に、前記突出部Ａ（２１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＡが形成されている。この突出部ＳＡは断面が半円形となっており、プリーツを形成した際に突出部Ａ（２１）と山線１２または谷線１３との間のシート状濾材部分を補強するとともに、山線側斜面２８および谷線側斜面２９を補強する効果を奏する。特にシート状濾材が合成繊維からなる柔軟性に富む材料である場合には、これらの効果が顕著となるので、突出部ＳＡを設けることが望ましい。突出部ＳＡの巾は、突出部Ａ（２１）の底面の短辺２４、２５の長さよりも少なくなっており、短辺２４、２５の長さの１／２〜１／２０の範囲であることが好ましく、１／３〜１／１５の範囲であることがより好ましい。また、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、０．７〜３ｍｍであることがより好ましく、これらの範囲で上述の効果が顕著となる。
【００１８】
また、図３及び図６の例では、壁面３０には、前記突出部Ａ（２１）に対応する位置において、底面が長辺３３と短辺３４、３５とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３３を有するように配置されている。また、この突出部Ｂ（３１）は直線状の先端部Ｅｂ（３２）を有しており、この先端部Ｅｂ（３２）の山線１２側に位置する端部３６と底面の短辺３４とを結ぶ山線側斜面３８が形成されている。また、先端部Ｅｂ（３２）の谷線１３側に位置する端部３７と底面の短辺３５とを結ぶ谷線側斜面３９が形成されている。
【００１９】
前記突出部Ｂの底面の長辺３３の長さは、前述の突出部Ａと同様に、プリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶにもよるが、間隔ＬＰＶよりも１０〜９０ｍｍ少ない寸法であることが好ましく、２０〜５０ｍｍ少ない寸法であることがより好ましい。１０ｍｍ未満であると、プリーツ形成が困難になる場合があり、９０ｍｍを超えるとセパレータの効果が低下する場合がある。また、底面の短辺３４、３５はともに、３〜２０ｍｍであることが好ましく、５〜１５ｍｍであることがより好ましく、７〜１３ｍｍであることが更に好ましい。３ｍｍ未満であると突出部の高さを十分に確保できなくなる場合があり、２０ｍｍを超えると気体の通過抵抗が大きくなりすぎる場合がある。
【００２０】
また、三角形の先端部Ｅｂ（３２）の長さは、前述の突出部Ａと同様に、底面の長辺３３の長さよりも少なくなっているが、突出部の高さおよび山線側斜面３８と谷線側斜面３９の角度に応じて決めることができる。前記山線側斜面３８の底面に対する角度は３〜９０°であることが好ましく、５〜８０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。また、前記谷線側斜面３９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、３０°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００２１】
また、図６の例では、前記山線側斜面３８および谷線側斜面３９に、前記突出部Ｂ（３１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＢが形成されている。この突出部ＳＢは前述の突出部ＳＡと同様に、断面が半円形となっており、プリーツを形成した際に突出部Ｂ（３１）と山線１２または谷線１３との間のシート状濾材部分を補強するとともに、山線側斜面３８および谷線側斜面３９を補強する効果を奏する。特にシート状濾材が合成繊維からなる柔軟性に富む材料である場合には、これらの効果が顕著となるので、突出部ＳＢを設けることが望ましい。突出部ＳＢの巾は、突出部Ｂ（３１）の底面の短辺３４、３５の長さよりも少なくなっており、短辺３４、３５の長さの１／２〜１／２０の範囲であることが好ましく、１／３〜１／１５の範囲であることがより好ましい。また、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、０．７〜３ｍｍであることがより好ましく、これらの範囲で上述の効果が顕著となる。
【００２２】
図３及び図６の例では、前述のように、突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）は長辺と短辺２６、２７とからなる長方形となっており、一方突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）は直線状となっているため、先端部Ｅａ（２２）の面積は先端部Ｅｂ（３２）の面積よりも大きくなっている。そのため、プリーツを形成して、一方の突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が接触した際に、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じないという効果を奏する。なお、本発明では、直線状または点状であっても限りなく０に近い面積を有しているとみなし、各先端部の面積を比較するものとする。
【００２３】
図３及び図６の例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺２３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ａ（２１）と同形状の突出部Ａ’（２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ａ’（２１’）と突出部Ａ（２１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。同様に、壁面３０には底面が長辺３３と短辺３４、３５とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺３３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ｂ（３１）と同形状の突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ｂ’（３１’）と突出部Ｂ（３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。このように、プリーツが形成された際に、突出部Ａ’（２１’）と突出部Ｂ’（３１’）は接触し、このとき、突出部Ａ’（２１’）の先端部Ｅａ’（２２’）は長辺と短辺とからなる長方形となっており、一方突出部Ｂ（３１’）の先端部Ｅｂ’（３２’）は直線状となっているため、先端部Ｅａ’（２２’）の面積は先端部Ｅｂ’（３２’）の面積よりも大きくなっている。
【００２４】
図３及び図６の例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺２３を有するように１個配置されているが、同様の断面台形の突出部Ａ（２１）を直列に複数個配置することも可能であり、図４及び図７の例では断面台形の突出部Ａ（２１）が直列に２個配置されている。このように突出部Ａ（２１）を直列に複数個配置することによって、通気抵抗を減ずる効果が期待される。また、谷線側斜面２８及び山線側斜面２９の数が多くなるので、特にシート状濾材が合成繊維からなる柔軟性に富む材料である場合には、突出部Ａが潰れるのを防ぐ効果が期待される。また、図４及び図７では２個の突出部Ａ（２１）の間にも突出部ＳＡが設けられており、この突出部ＳＡは、一方の突出部Ａ（２１）の山線側斜面２８と他方の突出部Ａ（２１）の谷線側斜面２９とを連結するように設けられている。また、壁面３０には、前記突出部Ａ（２１）に対応する位置において、底面が長辺３３と短辺３４、３５とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３３を有するように２個直列に配置されており、２個の突出部Ｂ（３１）の間にも突出部ＳＢが設けられている。さらに、これらの突出部Ａ（２１）及び突出部Ｂ（３１）と同様な突出部Ａ’（２１’）及び突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように設けられている。
【００２５】
また、本発明では突出部Ａ（２１）の底面の短辺の長さと突出部Ｂ（３１）の底面の短辺の長さとは同じであることも、異なることも可能であり、図４では突出部Ｂ（３１）の底面の短辺３４、３５の長さが、突出部Ａ（２１）の底面の短辺２４、２５の長さよりも大きくなっている。また、本発明では突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さと突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さとは同じであることも、異なることも可能であり、図４では、直線状の先端部Ｅｂ（３２）の長さが先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さよりも大きくなっている。このように、面積の小さい先端部Ｅｂ（３２）の長さ、又は面積の小さい先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さが、面積の大きい先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さよりも大きいことによって、通気抵抗が少ないと考えられる突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が先端部Ｅａ（２２）に確実に接触できるという利点がある。
【００２６】
図３及び図６に示す例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺２３を有するように配置されており、突出部Ａ（２１）の山線側斜面２８及び谷線側斜面２９はともに底面に対する角度が３０°以上の急斜面となっているが、一方の斜面を３０°未満の緩斜面とすることも可能である。（以下、底面に対する角度が３０°以上の斜面を急斜面と称し、底面に対する角度が３０°未満の斜面を緩斜面と称する場合がある。また、底面に対する角度が３０°以上の斜線を急斜線と称し、底面に対する角度が３０°未満の斜線を緩斜線と称する場合がある。）図２、５及び図８に示す例では、谷線側斜面２９は急斜面であるが、山線側斜面２８は緩斜面２８となっている。この緩斜面２８は気体の入り口に相当する部分であり、緩斜面であることにより気体の通過抵抗を減ずる効果を有している。これに対して、前記急斜面２９は、もし仮に底辺が谷線１３の近くまで続く緩斜面とした場合には気体の通過容積が少なくなり通過抵抗が大きくなるため、この通過抵抗を減ずる効果を有している。
【００２７】
前記緩斜面２８の底面に対する角度は３〜１５°であることが好ましく、３〜１０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、１５°を超えると、気体の通過抵抗を減ずる効果が少なくなり過ぎる場合がある。また、前記急斜面２９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、４０〜８０°であることがより好ましい。３０°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００２８】
また、図５及び図８の例では、壁面３０には、前記突出部Ａ（２１）に対応する位置において、断面三角形の突出部Ｂ（３１）が配置されており、この突出部Ｂ（３１）の谷線側斜面３９は急斜面であるが、山線側斜面３８は緩斜面３８となっている。前記緩斜面３８は気体の入り口に相当する部分であり、緩斜面であることにより気体の通過抵抗を減ずる効果を有している。これに対して、前記急斜面３９は、もし仮に底辺が谷線１３の近くまで続く緩斜面とした場合には気体の通過容積が少なくなり通過抵抗が大きくなるため、この通過抵抗を減ずる効果を有している。
【００２９】
前記緩斜面３８の底面に対する角度は３〜１５°であることが好ましく、３〜１０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、１５°を超えると、気体の通過抵抗を減ずる効果が少なくなり過ぎる場合がある。また、前記急斜面３９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、４０〜８０°であることがより好ましい。３０°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００３０】
また、図５及び図８の例では、急斜面２９側のみに前記突出部Ａ（２１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＡが形成されている。また、急斜面３９側のみに前記突出部Ｂ（３１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＢが形成されている。これらの、突出部ＳＡおよび突出部ＳＢの大きさや効果については、図３及び図６の例で説明したとおりである。
【００３１】
本発明では、図１〜図８に示した形態以外にも、図９〜図１５に例示する形態を採用することができる。また、これらの形態を組み合わせた形態を採用することができる。
【００３２】
図９の例では、壁面２０には図６に示される断面台形の突出部Ａ（２１）と同様の断面台形の突出部Ａ（１２１）が配置されているが、その隣には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ’（３１’）と同様の断面三角形の突出部Ａ’（１２１’）が配置されている。また、壁面３０には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ（３１）と同様の断面三角形の突出部Ｂ（１３１）が配置されているが、その隣には図６に示される断面台形の突出部Ａ’（２１’）と同様の断面台形の突出部Ｂ’（１３１’）が配置されている。
【００３３】
図１０の例では、壁面２０には図６に示される断面台形の突出部Ａ（２１）と同形状で高さが低い断面台形の突出部Ａ（２２１）が配置されており、その隣には図６に示される断面台形の突出部Ａ’（２１’）と同形状で高さの低い断面台形の突出部Ａ’（２２１’）が配置されている。また、壁面３０には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ（３１）と同形状で高さの高い断面三角形の突出部Ｂ（２３１）が配置されており、その隣には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ’（３１’）と同形状で高さの高い断面三角形の突出部Ｂ’（２３１’）が配置されている。また、前記突出部Ａ（２２１）の高さと前記突出部Ｂ（２３１）の高さの合計値が、前記突出部Ａ’（２２１’）の高さと前記突出部Ｂ’（２３１’）の高さの合計値と等しくなるように突出部が配置されている。
【００３４】
図１１の例では、壁面２０に底面が長辺３２３と谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けた短辺３２５と短辺３２４とからなる断面台形の突出部Ａ（３２１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３２３を有するように配置されている。また、この突出部Ａ（３２１）は長辺と短辺３２６、３２５とからなる台形の先端部Ｅａ（３２２）を有しており、この先端部Ｅａ（３２２）の短辺３２６と底面の短辺３２４とを結ぶ急斜面３２８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜面）が形成されている。また、先端部Ｅａ（３２２）は短辺３２６と底面の短辺３２５とを結ぶ緩斜面（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面台形の突出部Ａ（３２１）の大きさなどは、図６又は図８の例と同様の部分については図６又は図８の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３５】
また、壁面３０には、前記突出部Ａ（３２１）に対応する位置において、底面が長辺３３３と谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けた短辺３３５と短辺３３４とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３３１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３３３を有するように配置されている。また、この突出部Ｂ（３３１）は平面状（三角形状）の先端部Ｅｂ（３３２）を有しており、この先端部Ｅｂ（３３２）の端部３３６と底面の短辺３３４とを結ぶ急斜面３３８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜面）が形成されている。また、先端部Ｅｂ（３３２）は端部３３６と底面の短辺３３５とを結ぶ緩斜面（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面三角形の突出部Ｂ（３３１）の大きさなどは、図６又は図８の例と同様の部分については図６又は図８の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３６】
図１１の例では、壁面２０に断面台形の突出部Ａ（３２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺３２３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ａ（３２１）と同形状の突出部Ａ’（３２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ａ’（３２１’）と突出部Ａ（３２１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。同様に、壁面３０には断面三角形の突出部Ｂ（３３１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺３３３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ｂ（３３１）と同形状の突出部Ｂ’（３３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ｂ’（３３１’）と突出部Ｂ（３３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。このように、プリーツが形成された際に、突出部Ａ’（３２１’）と突出部Ｂ’（３３１’）は接触し、このとき、突出部Ａ’（３２１’）の先端部Ｅａ’（３２２’）は長辺と２つの短辺とからなる台形となっており、一方突出部Ｂ（３３１’）の先端部Ｅｂ’（３３２’）は平面状（三角形状）となっており、先端部Ｅａ’（３２２’）の面積は先端部Ｅｂ’（３３２’）の面積よりも大きくなっている。
【００３７】
図１２の例では、図１１と同様に、壁面２０に底面が長辺４２３と谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けた短辺４２５と短辺４２４とからなる断面台形の突出部Ａ（４２１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺４２３を有するように配置されている。また、この突出部Ａ（４２１）は長辺４２３と短辺４２６、４２５とからなる台形の先端部Ｅａ（４２２）を有しており、この先端部Ｅａ（４２２）の短辺４２６と底面の短辺４２４とを結ぶ急斜面４２８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜面）が形成されている。また、先端部Ｅａ（４２２）は短辺４２６と底面の短辺４２５とを結ぶ緩斜面（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面台形の突出部Ａ（４２１）の大きさなどは、図６又は図１１の例と同様の部分については図６又は図１１の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３８】
また、壁面３０には、前記突出部Ａ（４２１）に対応する位置において、断面三角形の突出部Ｂ（４３１）が配置されており、この突出部Ｂ（４３１）は底面が長辺４３３と短辺４３４とからなる４角形となっており、長辺４３３の端部４４３が谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けられている。また、この突出部Ｂ（４３１）は直線状の先端部Ｅｂ（４３２）を有しており、この先端部Ｅｂ（４３２）の端部４３６と短辺４３４の端部４４４とを結ぶ急斜線４３８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜線）が形成されている。また、先端部Ｅｂ（４３２）は端部４３６と長辺４３３の端部４４３とを結ぶ緩斜線（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面三角形の突出部Ｂ（４３１）の大きさなどは、図６又は図１１の例と同様の部分については図６又は図１１の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３９】
図１２の例では、壁面２０に断面台形の突出部Ａ（４２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺４２３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ａ（４２１）と同形状の突出部Ａ’（４２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ａ’（４２１’）と突出部Ａ（４２１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。同様に、壁面３０には断面三角形の突出部Ｂ（４３１）が配置されているが、その隣に突出部Ｂ（４３１）と同形状の突出部Ｂ’（４３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ｂ’（４３１’）と突出部Ｂ（４３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。このように、プリーツが形成された際に、突出部Ａ’（４２１’）と突出部Ｂ’（４３１’）は接触し、このとき、突出部Ａ’（４２１’）の先端部Ｅａ’（４２２’）は長辺と２つの短辺とからなる台形となっており、一方突出部Ｂ（４３１’）の先端部Ｅｂ’（４３２’）は直線状となっているため、先端部Ｅａ’（４２２’）の面積は先端部Ｅｂ’（４３２’）の面積よりも大きくなっている。
【００４０】
図６〜図１２では、断面台形の突出部Ａが有する長方形又は台形の先端部Ｅａと断面三角形の突出部Ｂが有する直線状又は三角形状の先端部Ｅｂとが接触している例を示したが、突出部Ｂの断面形状は三角形に限定されることはなく、例えば図１３に例示するように長方形の先端部Ｅｂの面積が長方形の先端部Ｅａの面積よりも少ない面積を有する台形であることも可能であり、また図１４に例示するように半円形であることも可能である。半円形の場合先端部Ｅｂの形状は線状となる。また、突出部Ｂの先端部Ｅｂの形状も必ずしも線状又は三角形状に限定されることはなく、例えば図１３に例示するように先端部Ｅｂの面積が長方形の先端部Ｅａの面積よりも少ない面積を有する長方形であることも可能である。また、図１５に例示するように点状であることも可能である。図１５では、突出部Ｂは四角錐の形状をした突出部が複数個一列に並んだ形態をしている。
【００４１】
図１６及び図１７は、シート状濾材を折り曲げてプリーツを形成し、本発明のフィルタエレメントを製作する過程及び、プリーツ形成後の断面形状を模式的に説明する図である。（ａ）図はプリーツを形成する前のシート状濾材１１に、図４及び図７、或いは図５及び図８と同様の形態の突出部Ａ、突出部Ａ’、突出部Ｂ及び突出部Ｂ’が形成されている状態を示している。（ｂ）図は（ａ）図の縦断面を示しており、（ｃ）図は（ａ）図の山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りしている途中の状態を示す図である。
【００４２】
（ｄ）図は（ｃ）図の折り曲げをさらに進めて、プリーツを形成した後の模式図である。（ｄ）図によれば、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっている。このため、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっている。本発明では、このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツを形成することにより、構造の安定したフィルタエレメントを得ることができるという利点がある。しかし、本発明では、図１及び図２の右側に形成されたプリーツのように、壁面２０と壁面３０は平行であることに限定されず、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが点状に接触するように、プリーツを形成することも可能であり、この場合はプリーツの折り角度はより大きくなる。また、図１１又は図１２の形態であれば、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に又は平面状に接触しているため、この直線状又は平面状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行ではないが、構造の安定したフィルタエレメントを得ることができるという利点がある。
【００４３】
（ｅ）図は（ｄ）図のＣ−Ｃ’線における横断面を示す図である。（ｅ）図によれば、Ｉ領域の気体がシート状濾材を通過して斜線部分のＯ領域に到達することにより濾過が行われることがわかる。（ｆ）図は（ｅ）図の状態のフィルタエレメントを更に押しつぶして壁面２０と壁面３０とを接近させた図である。（ｆ）図によれば、プリーツの数を増加させることが可能であるので、シート状濾材１１の濾過面積の増大による圧力損失の低下とともに濾過寿命の増加を得ることができるという利点がある。
【００４４】
本発明のフィルタエレメントの好ましい寸法は、図１〜図５に例示する形態の場合、フィルタエレメントの高さＨは５０〜５００ｍｍであることが好ましく、７０〜２８０ｍｍであることがより好ましく、１００〜１８０ｍｍであることが更に好ましい。５０ｍｍ未満であると、セパレータを設ける必要性が低下して突出部を設ける加工費用が割高になる場合がある。また、５００ｍｍを超えると山と山の間隔を精度良く保つことができなくなる場合がある。また、フィルタエレメントの幅Ｗは１００〜９００ｍｍであることが好ましく、２００〜７００ｍｍであることがより好ましい。１００ｍｍ未満であると、目的とする濾過面積が得られない場合があり、９００ｍｍを超えると通風時にフィルタエレメントの構造が不安定になる場合がある。また、フィルタエレメントの長さＬは１００〜９００ｍｍであることが好ましく、２００〜７００ｍｍであることがより好ましい。１００ｍｍ未満であると、目的とする濾過面積が得られない場合があり、９００ｍｍを超えると通風時にフィルタエレメントの構造が不安定になる場合がある。
【００４５】
本発明では、図１８〜図２１に例示するように前記フィルタエレメント１０に剛性枠４０を取付けることによりフィルタユニット５０を作製して、当該フィルタユニット５０を一般空調設備などに配置することができる。図１８は、図１又は図２に示すフィルタエレメント１０に剛性枠４０を取付けることにより得られるフィルタユニット５０の正面図であり、図１９はフィルタユニット５０の背面図であり、図２０はフィルタユニット５０の背面を点線で表した正面図である。図２１は、図２のフィルタエレメント１０に剛性枠４０を取付けることにより得られるフィルタユニット５０の斜視図である。
【００４６】
なお、本発明のフィルタエレメントを一般空調設備に配置する場合の実用的な寸法としては、フィルタエレメントに剛性枠を取付けたフィルタユニットの汎用的な寸法である、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍに、１個又は複数個のフィルタエレメントが収まるような寸法であることが好ましい。
【００４７】
次に、本発明のフィルタエレメントとして適用可能な、好ましいシート状濾材１１の態様を説明する。前記シート状濾材としては、熱可塑性繊維を含み通気性のある素材である限り特に限定されず、例えば、織物、編物、ネットまたは不織布などの繊維基材を適用することができる。この中でも、不織布であれば、繊維表面の総面積を広く効率良く利用でき、且つ繊維同士によって形成される小さな空隙を多数有しているので、特に好ましい。
【００４８】
前記繊維基材としての不織布（以下、不織布基材と称する）も特に限定されず、不織布基材の構造としては、例えば繊維長１５〜１００ｍｍの、捲縮数５〜３０個／インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、接着性繊維または接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布がある。なお、複合繊維等の接着性繊維を用いて構成繊維を結合することにより得られる不織布は、環境にも優しいクリーンな素材であり、また熱成形性にも優れるため好適な形態である。また、乾式法以外にも、スパンボンド法、メルトブロー法、湿式法などと呼ばれる製法によって得られる不織布がある。また、これらの製法で得られる繊維ウエブに、ニードルや水流などを作用させて、構成繊維を絡合した不織布も適用可能である。
【００４９】
また、中高性能用のフィルタエレメントとするためには、低い圧力損失を維持した状態で高い塵埃捕集効率を得ることができることが望ましい。すなわち、高い塵埃捕集効率を有しながら濾過寿命を長くすることが可能な不織布を用いることが好ましい。このような不織布としては、例えばメルトブロー法によって形成された平均繊維径０．１〜１０μｍの極細繊維と、平均繊維径１０〜５０μｍの短繊維からなる熱融着性繊維とが混合されており、且つ前記熱融着性繊維によって構成繊維が結合している不織布を挙げることができる。このような不織布であれば、極細繊維による高い塵埃捕集効率を有すると共に短繊維からなる熱融着性繊維によって嵩高な構造を有することが可能であり、その結果、低い圧力損失を維持した状態で高い塵埃捕集効率を得ることが可能である。なお、この場合のフィルタエレメントの濾過性能は、ＪＩＳ Ｂ ９９０８形式２に規定される試験方法において、比色法により評価すると、空気の流入面の寸法を６１０ｍｍ角の場合、試験条件が風量５６ｍ３／ｍｉｎの時に、平均粒子捕集率を８０〜９８％とすることが可能であり、中性能用としては６０〜９５％とすることが可能である。また、前記不織布にエレクトレット加工が施されている場合は、８０％以上とすることが可能である。
【００５０】
前記不織布を構成する繊維としては、例えば、熱可塑性を有する繊維であるポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、モダアクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊維を使用することができる。また、これらの繊維と、ポリクラール繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリビニルアルコール繊維などの合成繊維や、レーヨン、ビスコースなどの再生繊維や、アセテートなどの半合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維などの無機繊維などとを混合して使用することができる。
【００５１】
また、構成繊維が複合繊維であることも好ましく、複合繊維を構成する樹脂成分の組み合わせとして、例えば、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／低融点ポリエステル、ポリプロピレン／低融点ポリプロピレン、ナイロン６６／ナイロン６、ナイロン６／低融点ナイロン、ポリエステル／ナイロン６、ナイロン６／ポリエチレン、ポリエステル／ポリプロピレンなどがある。
【００５２】
なお、前記複合繊維の低融点樹脂成分が熱接着性を有する場合には、エンボス加工時にこの樹脂成分によりウエブ構成繊維を熱接着できる。このように、複合繊維の低融点樹脂成分が熱接着性を有すると、高融点樹脂成分により繊維形態を維持できるため、強度的に優れるという利点がある。
【００５３】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
低融点成分であるポリエチレン樹脂を鞘とし、高融点成分であるポリプロピレン樹脂を芯とする芯鞘型複合繊維である繊維径が２．２デシテックス（１７μｍ）の短繊維を使用してカード機により、面密度が１００ｇ／ｍ２の繊維ウェブを形成した。次いで、この繊維ウェブを一対のベルトの間に挟みながら加熱ゾーンに移動し、熱融着性繊維によって構成繊維を結合して、面密度が１００ｇ／ｍ２で、厚さが１ｍｍのシート状濾材を得た。
【００５５】
次いで、凹凸を有し、且つ互いに凹凸部が噛み合うようにした一対の成形ロールの間にこのシート状濾材を通過させて、加圧することにより、このシート状濾材に図４、７又は図１６に示す突出部（Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’）を形成した。また、このエンボス加工の際にプリーツの山と谷となる部分に筋目を入れて、折り目を形成し易いようにした。
得られたプリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶは１３０ｍｍであり、突出部の先端部Ｅａ（２２）の高さは３．５ｍｍであり、Ｅｂ（３２）の高さは５ｍｍであった。
また、断面台形の突出部Ａ（２１）の底面の長辺２３の長さは３３ｍｍであり、短辺２４、２５の長さはともに６．５ｍｍであった。また、底面の短辺２４と山線１２の間隔は２７ｍｍであり、底面の短辺２５と谷線１３の間隔は２７ｍｍであった。また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さは２９ｍｍであり、短辺２７の長さは４ｍｍであった。また、突出部Ａの山線側斜面２８及び谷線側斜面２９はともに底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。また、２個の突出部Ａの間隔は、一方の突出部Ａの底面の短辺２５から他方の突出部Ａの底面の短辺２６までの距離が１０ｍｍであった。
また、突出部Ａの山線側斜面２８及び谷線側斜面２９に第２の突出部ＳＡが形成されており、これらの突出部ＳＡの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。また、２個の突出部Ａの間にも同様の第２の突出部ＳＡが形成されていた。
また、突出部Ａ（２１）と同寸法の突出部Ａ’（２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ａ’と突出部Ａとは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
また、断面三角形の突出部Ｂ（３１）の底面の長辺３３の長さは４１ｍｍであり、短辺３４、３５の長さはともに８ｍｍであった。また、底面の短辺３４と山線１２の間隔は１９ｍｍであり、底面の短辺３５と谷線１３の間隔は１９ｍｍであった。また、線状の先端部Ｅｂ（３２）の長さは３５ｍｍであった。また、突出部Ｂの山線側斜面３８及び谷線側斜面３９はともに底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。また、２個の突出部Ｂの間隔は、一方の突出部Ｂの底面の短辺３６から他方の突出部Ａの底面の短辺３５までの距離が１０ｍｍであった。
また、突出部Ｂの山線側斜面３８及び谷線側斜面３９に第２の突出部ＳＢが形成されており、これらの突出部ＳＢの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。また、２個の突出部Ｂの間にも同様の第２の突出部ＳＢが形成されていた。
また、突出部Ｂ（３１）と同寸法の突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ｂ’（３１’）と突出部Ｂ（３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
【００５６】
次いで、図４及び図１６に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１６（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが６５個形成されていた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【００５７】
（実施例２）
実施例１と同様にして、図４及び図１６に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１６（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメント中間体を得た。次いで、このフィルタエレメント中間体をもとの厚さに対して約８０％となるよう押しつぶすようにして、図１６（ｆ）に示すように、壁面２０と壁面３０とを接近させたフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが８０個形成されていた。
このように、実施例１のフィルタエレメントのプリーツの数６５個に対して、プリーツの数が１．２倍に増加していたので、シート状濾材１１の濾過面積を増大させることができた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【００５８】
（実施例３）
実施例１と同様にして、面密度が１００ｇ／ｍ２で、厚さが１ｍｍのシート状濾材を得た。次いで、凹凸を有し、且つ互いに凹凸部が噛み合うようにした一対の成形ロールの間にこのシート状濾材を通過させて、加圧することにより、このシート状濾材に図２、５、８又は図１７に示す突出部（Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’）を形成した。また、このエンボス加工の際にプリーツの山と谷となる部分に筋目を入れて、折り目を形成し易いようにした。
得られたプリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶは１３０ｍｍであり、突出部の先端部Ｅａ（２２）の高さは３．５ｍｍであり、Ｅｂ（３２）の高さは５ｍｍであった。
また、断面台形の突出部Ａ（２１）の底面の長辺２３の長さは９５ｍｍであり、短辺２４、２５の長さはともに１０ｍｍであった。また、底面の短辺２４と山線１２の間隔は５ｍｍであり、底面の短辺２５と谷線１３の間隔は３０ｍｍであった。また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さは６６ｍｍであり、短辺２７の長さは７ｍｍであった。また、突出部Ａの山線側斜面２８は底面に対する角度が８°であり、緩斜面となっており、突出部Ａの谷線側斜面２９は底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。
また、突出部Ａの谷線側斜面２９に第２の突出部ＳＡが形成されており、この突出部ＳＡの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。
また、突出部Ａ（２１）と同寸法の突出部Ａ’（２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ａ’と突出部Ａとは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
また、断面三角形の突出部Ｂ（３１）の底面の長辺３３の長さは９５ｍｍであり、短辺３４、３５の長さはともに１０ｍｍであった。また、底面の短辺３４と山線１２の間隔は５ｍｍであり、底面の短辺３５と谷線１３の間隔は３０ｍｍであった。また、線状の先端部Ｅｂ（３２）の長さは６５ｍｍであった。また、突出部Ｂの山線側斜面３８は底面に対する角度が１２°であり、緩斜面となっており、突出部Ｂの谷線側斜面３９は底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。
また、突出部Ｂの谷線側斜面３９に第２の突出部ＳＢが形成されており、この突出部ＳＢの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。
また、突出部Ｂ（３１）と同寸法の突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ｂ’と突出部Ｂとは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
【００５９】
次いで、図２、５及び図１７に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１７（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが６５個形成されていた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【００６０】
（実施例４）
実施例３と同様にして、図２、５及び図１７に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１７（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメント中間体を得た。次いで、このフィルタエレメント中間体をもとの厚さに対して約８０％となるよう押しつぶすようにして、図１０（ｆ）に示すように、壁面２０と壁面３０とを接近させたフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが８０個形成されていた。
このように、実施例１のフィルタエレメントのプリーツの数６５個に対して、プリーツの数が１．２倍に増加していたので、シート状濾材１１の濾過面積の増大による圧力損失の低下とともに濾過寿命の増加を得ることができた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【符号の説明】
【００６１】
１０ フィルタエレメント
１１ シート状濾材
１２ 山線
１３ 谷線
２０ 壁面
２１、１２１、２２１、３２１、４２１ 突出部Ａ
２１’、１２１’、２２１’、３２１’、４２１’ 突出部Ａ’
２２、３２２、４２２ 突出部Ａの先端部Ｅａ
２２’、 ３２２’、 ４２２’ 突出部Ａ’の先端部Ｅａ’
２３、３２３、４２３ 突出部Ａの底面の長辺
２４、３２４、４２４ 突出部Ａの底面の短辺
２５、３２５、４２５ 突出部Ａの底面の短辺
２６、３２６、４２６ 先端部Ｅａの短辺
２７ 先端部Ｅａの短辺
２８、３２８、４２８ 突出部Ａの山線側斜面
２９ 突出部Ａの谷線側斜面
３０ 壁面
３１、１３１、２３１、３３１、４３１ 突出部Ｂ
３１’、１３１’、２３１’、３３１’、４３１’ 突出部Ｂ’
３２、３３２、４３２ 突出部Ｂの先端部Ｅｂ
３２’、３３２’、４３２’ 突出部Ｂ’の先端部Ｅｂ’
３３、４３３ 突出部Ｂの底面の長辺 ：４４３ 長辺４３３の端部
３４、３３４、４３４ 突出部Ｂの底面の短辺 ：４４４ 短辺４３４の端部
３５、３３５ 突出部Ｂの底面の短辺
３６、３３６、４３６、 先端部Ｅｂの端部
３７ 先端部Ｅｂの端部
３８、３３８ 突出部Ｂの山線側斜面 ：４３８ 突出部Ｂの山線側斜線、急斜線
３９ 突出部Ｂの谷線側斜面
４０ 剛性枠
５０ フィルタユニット
Ａ、Ａ’ 突出部
Ｂ、Ｂ’ 突出部
Ｅａ 突出部Ａの先端部
Ｅａ’ 突出部Ａ’の先端部
Ｅｂ 突出部Ｂの先端部
Ｅｂ’ 突出部Ｂ’の先端部
ＳＡ 突出部、第２の突出部
ＳＢ 突出部、第２の突出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル空調、工場空調、病院空調などにおける空調機器に装着して使用される、プリーツが形成されたフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル空調、工場空調、病院空調などにおける空調機器には、塵埃を除去するため、シート状濾材を折り曲げてその表面積を大きくしたフィルタエレメントが使用されていた。
【０００３】
このようなフィルタエレメントとしては、例えば特許文献１に、帯状の濾紙の両面に線状に一定の厚さで樹脂を塗布した後、帯状の濾紙をジグザグ状に折り畳み、対向する樹脂同士を接合し固化することで、濾紙の間隔を一定に保持したフィルターパックが開示されている。しかし、このようなフィルタエレメントは、ジグザグ状に折り畳む費用に追加して樹脂の原材料の費用や塗布工程による設備費や工程費がかかりコストが上昇するという問題があった。また、樹脂が塗布された部分は通気性がないため、その分圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題があった。また、樹脂から人体や物品に対する有害な揮発性ガスが発生して空気環境を汚染することで、健康を害するという問題や、或いはクリーンルーム内で扱う電子機器用の物品などに悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００４】
そこで、樹脂を用いずにエンボス加工により濾材の間隔を一定に保つことが提案されている。このようなフィルタエレメントとしては、例えば特許文献２に、ジグザグ状に折り曲げられた濾材ウエブのＶ字状に対向した隣接折り壁に突出部が形成され且つ突出部同士が当接しているエアフィルタ用濾材が開示されている。また、図９には、この突出部の断面が半円形であり、対向する突出部が半円形の頂点同士当接することで、対向する突出部が線状に当接することが示されている。しかし、このようなエンボスの山同士が線状に当接する場合、山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題があった。また、同じ形状の山同士一定幅をもつ面で当接するようにした場合はその部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下するため、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５４−３０１４４号公報
【特許文献２】特開平９−２２０４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決して、シート状濾材をプリーツ形成することによって濾過面積が著しく大きくなっており、且つシート状濾材の向かい合うそれぞれの壁面に設けた突出部同士が当接したフィルタエレメントにおいて、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じない、新規なフィルタエレメントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、熱可塑性繊維を含むシート状濾材にプリーツが形成されており、前記プリーツの山線と谷線の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面に突出部が設けられており、一方の突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが接触しており、先端部Ｅａの面積が先端部Ｅｂの面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメントをその解決手段とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、シート状濾材をプリーツ形成することによって濾過面積が著しく大きくなっており、且つシート状濾材の向かい合うそれぞれの壁面に設けた突出部同士が当接したフィルタエレメントにおいて、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じない、新規なフィルタエレメントを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のフィルタエレメントの一例、およびその製作過程を示す図である。
【図２】本発明のフィルタエレメントの別の例、およびその製作過程を示す図である。
【図３】本発明のフィルタエレメントの一例の部分拡大図である。
【図４】本発明のフィルタエレメントの別の例の部分拡大図である。
【図５】本発明のフィルタエレメントの別の例の部分拡大図である。
【図６】本発明のフィルタエレメントの突出部の一例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図７】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図８】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図９】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１０】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１１】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１２】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１３】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１４】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１５】本発明のフィルタエレメントの突出部の別の例を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）はその立面図である。
【図１６】シート状濾材を折り曲げてプリーツを形成し、本発明のフィルタエレメントの一例を製作する過程及び、プリーツ形成後の断面形状を模式的に説明する図である。（ａ）はプリーツを形成する前のシート状濾材を示す図である。（ｂ）は（ａ）の縦断面を示す図である。（ｃ）はプリーツ形成の途中の状態を示す図である。（ｄ）は（ｃ）の折り曲げをさらに進めて、プリーツを形成した後の模式図である。（ｅ）は（ｄ）のＣ−Ｃ’線における横断面を示す図である。（ｆ）は（ｅ）の状態のフィルタエレメントを更に押しつぶして壁面同士を接近させた図である。
【図１７】シート状濾材を折り曲げてプリーツを形成し、本発明フィルタエレメントの別の例を製作する過程及び、プリーツ形成後の断面形状を模式的に説明する図である。（ａ）はプリーツを形成する前のシート状濾材を示す図である。（ｂ）は（ａ）の縦断面を示す図である。（ｃ）はプリーツ形成の途中の状態を示す図である。（ｄ）は（ｃ）の折り曲げをさらに進めて、プリーツを形成した後の模式図である。（ｅ）は（ｄ）のＣ−Ｃ’線における横断面を示す図である。（ｆ）は（ｅ）の状態のフィルタエレメントを更に押しつぶして壁面同士を接近させた図である。
【図１８】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの正面図である。
【図１９】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの背面図である。
【図２０】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの正面図である。
【図２１】本発明のフィルタエレメントからなるフィルタユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るフィルタエレメントの実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
本発明のフィルタエレメント１０は、図１〜図５に例示するように、熱可塑性繊維を含むシート状濾材１１にプリーツが形成されており、前記プリーツの山線１２と谷線１３の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面２０、３０に突出部２１、３１が設けられており、一方の突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が接触しており、先端部Ｅａ（２２）の面積が先端部Ｅｂ（３２）の面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメント１０である。
【００１２】
なお、図１〜図５では突出部Ａ（２１）又はＢ（３１）の底面の形状が長方形になっているが、本発明では突出部の底面の形状は特に限定されず、多角形、楕円形、円形およびその他の任意の形状を適用することが可能である。また、図１又は図２の説明図では左手から右手に向かうにつれて、シート状濾材１１がプリーツの山線１２と谷線１３に沿って折り曲げられ、突出部同士が互いに接触してフィルタエレメント１０が形成されていく様子が示されている。本発明では、プリーツの山線１２と谷線１３の間隔は５０〜５００ｍｍであることが好ましく、７０〜２８０ｍｍであることがより好ましく、１００〜１８０ｍｍであることが更に好ましい。５０ｍｍ未満であると、セパレータを設ける必要性が低下して突出部を設ける加工費用が割高になる場合がある。また、５００ｍｍを超えると山と山の間隔を精度良く保つことができなくなる場合がある。
【００１３】
前記突出部は、熱可塑性繊維を含むシート状濾材にエンボス加工を施すことによって形成することができる。また、このエンボス加工の際にプリーツの山と谷となる部分に筋目を入れて、折り目を形成し易いようにすることも可能である。このエンボス加工は、凹凸を有し、且つ互いに凹凸部が噛み合うようにした一対の加熱した成形ロールの間にシート状濾材を通過させて、加圧する方法を採用することができる。或いは一対の冷却可能な成形ロールの間に加熱したシート状濾材を通過させて、冷却しながら加圧する方法を採用することができる。エンボス加工による場合、突出部の先端部Ｅａ（２２）及びＥｂ（３２）の高さは１〜７ｍｍであることが好ましく、２〜７ｍｍであることがより好ましい。この高さは、突出部の断面形状にも関係し、断面が台形の場合は、高さは１〜５ｍｍであることが好ましく、断面が三角形または半円形の場合は２〜７ｍｍであることが好ましい。断面が三角形または半円形の場合は台形の場合よりもエンボス加工による濾材の伸びが十分に確保できるので、台形よりも高さを高くすることができる。
【００１４】
図３は図１のフィルタエレメント１０の部分拡大図である。また、図６は図１のフィルタエレメントを折り曲げる前の状態を示している。図３及び図６の例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺２３を有するように配置されている。また、この突出部Ａ（２１）は長辺と短辺２６、２７とからなる長方形の先端部Ｅａ（２２）を有しており、この先端部Ｅａ（２２）の山線１２側に位置する短辺２６と底面の短辺２４とを結ぶ山線側斜面２８が形成されている。また、先端部Ｅａ（２２）の谷線１３側に位置する短辺２７と底面の短辺２５とを結ぶ谷線側斜面２９が形成されている。
【００１５】
前記突出部Ａの底面の長辺２３の長さは、プリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶにもよるが、間隔ＬＰＶよりも１０〜９０ｍｍ少ない寸法であることが好ましく、２０〜５０ｍｍ少ない寸法であることがより好ましい。１０ｍｍ未満であると、プリーツ形成が困難になる場合があり、９０ｍｍを超えるとセパレータの効果が低下する場合がある。また、底面の短辺２４、２５はともに、３〜２０ｍｍであることが好ましく、５〜１５ｍｍであることがより好ましく、７〜１３ｍｍであることが更に好ましい。３ｍｍ未満であると突出部の高さを十分に確保できなくなる場合があり、２０ｍｍを超えると気体の通過抵抗が大きくなりすぎる場合がある。
【００１６】
また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さは、底面の長辺２３の長さよりも少なくなっているが、突出部の高さおよび山線側斜面２８と谷線側斜面２９の角度に応じて決めることができる。また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の短辺２７の長さは、底面の短辺２５の長さよりも少なくなっている。前記山線側斜面２８の底面に対する角度は３〜９０°であることが好ましく、５〜８０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。また、前記谷線側斜面２９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、３０°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００１７】
また、図６の例では、前記山線側斜面２８および谷線側斜面２９に、前記突出部Ａ（２１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＡが形成されている。この突出部ＳＡは断面が半円形となっており、プリーツを形成した際に突出部Ａ（２１）と山線１２または谷線１３との間のシート状濾材部分を補強するとともに、山線側斜面２８および谷線側斜面２９を補強する効果を奏する。特にシート状濾材が合成繊維からなる柔軟性に富む材料である場合には、これらの効果が顕著となるので、突出部ＳＡを設けることが望ましい。突出部ＳＡの巾は、突出部Ａ（２１）の底面の短辺２４、２５の長さよりも少なくなっており、短辺２４、２５の長さの１／２〜１／２０の範囲であることが好ましく、１／３〜１／１５の範囲であることがより好ましい。また、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、０．７〜３ｍｍであることがより好ましく、これらの範囲で上述の効果が顕著となる。
【００１８】
また、図３及び図６の例では、壁面３０には、前記突出部Ａ（２１）に対応する位置において、底面が長辺３３と短辺３４、３５とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３３を有するように配置されている。また、この突出部Ｂ（３１）は直線状の先端部Ｅｂ（３２）を有しており、この先端部Ｅｂ（３２）の山線１２側に位置する端部３６と底面の短辺３４とを結ぶ山線側斜面３８が形成されている。また、先端部Ｅｂ（３２）の谷線１３側に位置する端部３７と底面の短辺３５とを結ぶ谷線側斜面３９が形成されている。
【００１９】
前記突出部Ｂの底面の長辺３３の長さは、前述の突出部Ａと同様に、プリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶにもよるが、間隔ＬＰＶよりも１０〜９０ｍｍ少ない寸法であることが好ましく、２０〜５０ｍｍ少ない寸法であることがより好ましい。１０ｍｍ未満であると、プリーツ形成が困難になる場合があり、９０ｍｍを超えるとセパレータの効果が低下する場合がある。また、底面の短辺３４、３５はともに、３〜２０ｍｍであることが好ましく、５〜１５ｍｍであることがより好ましく、７〜１３ｍｍであることが更に好ましい。３ｍｍ未満であると突出部の高さを十分に確保できなくなる場合があり、２０ｍｍを超えると気体の通過抵抗が大きくなりすぎる場合がある。
【００２０】
また、三角形の先端部Ｅｂ（３２）の長さは、前述の突出部Ａと同様に、底面の長辺３３の長さよりも少なくなっているが、突出部の高さおよび山線側斜面３８と谷線側斜面３９の角度に応じて決めることができる。前記山線側斜面３８の底面に対する角度は３〜９０°であることが好ましく、５〜８０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。また、前記谷線側斜面３９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、３０°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００２１】
また、図６の例では、前記山線側斜面３８および谷線側斜面３９に、前記突出部Ｂ（３１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＢが形成されている。この突出部ＳＢは前述の突出部ＳＡと同様に、断面が半円形となっており、プリーツを形成した際に突出部Ｂ（３１）と山線１２または谷線１３との間のシート状濾材部分を補強するとともに、山線側斜面３８および谷線側斜面３９を補強する効果を奏する。特にシート状濾材が合成繊維からなる柔軟性に富む材料である場合には、これらの効果が顕著となるので、突出部ＳＢを設けることが望ましい。突出部ＳＢの巾は、突出部Ｂ（３１）の底面の短辺３４、３５の長さよりも少なくなっており、短辺３４、３５の長さの１／２〜１／２０の範囲であることが好ましく、１／３〜１／１５の範囲であることがより好ましい。また、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、０．７〜３ｍｍであることがより好ましく、これらの範囲で上述の効果が顕著となる。
【００２２】
図３及び図６の例では、前述のように、突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）は長辺と短辺２６、２７とからなる長方形となっており、一方突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）は直線状となっているため、先端部Ｅａ（２２）の面積は先端部Ｅｂ（３２）の面積よりも大きくなっている。そのため、プリーツを形成して、一方の突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が接触した際に、突出部の山同士の位置がずれて濾材の間隔を一定に保つことができなくなるという問題がなく、また、山同士の当接部分の通気性が著しく低下して有効濾過面積が低下し、圧力損失が上昇して濾過寿命が短くなるという問題も生じないという効果を奏する。なお、本発明では、直線状または点状であっても限りなく０に近い面積を有しているとみなし、各先端部の面積を比較するものとする。
【００２３】
図３及び図６の例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺２３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ａ（２１）と同形状の突出部Ａ’（２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ａ’（２１’）と突出部Ａ（２１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。同様に、壁面３０には底面が長辺３３と短辺３４、３５とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺３３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ｂ（３１）と同形状の突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ｂ’（３１’）と突出部Ｂ（３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。このように、プリーツが形成された際に、突出部Ａ’（２１’）と突出部Ｂ’（３１’）は接触し、このとき、突出部Ａ’（２１’）の先端部Ｅａ’（２２’）は長辺と短辺とからなる長方形となっており、一方突出部Ｂ（３１’）の先端部Ｅｂ’（３２’）は直線状となっているため、先端部Ｅａ’（２２’）の面積は先端部Ｅｂ’（３２’）の面積よりも大きくなっている。
【００２４】
図３及び図６の例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺２３を有するように１個配置されているが、同様の断面台形の突出部Ａ（２１）を直列に複数個配置することも可能であり、図４及び図７の例では断面台形の突出部Ａ（２１）が直列に２個配置されている。このように突出部Ａ（２１）を直列に複数個配置することによって、通気抵抗を減ずる効果が期待される。また、谷線側斜面２８及び山線側斜面２９の数が多くなるので、特にシート状濾材が合成繊維からなる柔軟性に富む材料である場合には、突出部Ａが潰れるのを防ぐ効果が期待される。また、図４及び図７では２個の突出部Ａ（２１）の間にも突出部ＳＡが設けられており、この突出部ＳＡは、一方の突出部Ａ（２１）の山線側斜面２８と他方の突出部Ａ（２１）の谷線側斜面２９とを連結するように設けられている。また、壁面３０には、前記突出部Ａ（２１）に対応する位置において、底面が長辺３３と短辺３４、３５とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３３を有するように２個直列に配置されており、２個の突出部Ｂ（３１）の間にも突出部ＳＢが設けられている。さらに、これらの突出部Ａ（２１）及び突出部Ｂ（３１）と同様な突出部Ａ’（２１’）及び突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように設けられている。
【００２５】
また、本発明では突出部Ａ（２１）の底面の短辺の長さと突出部Ｂ（３１）の底面の短辺の長さとは同じであることも、異なることも可能であり、図４では突出部Ｂ（３１）の底面の短辺３４、３５の長さが、突出部Ａ（２１）の底面の短辺２４、２５の長さよりも大きくなっている。また、本発明では突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さと突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さとは同じであることも、異なることも可能であり、図４では、直線状の先端部Ｅｂ（３２）の長さが先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さよりも大きくなっている。このように、面積の小さい先端部Ｅｂ（３２）の長さ、又は面積の小さい先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さが、面積の大きい先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さよりも大きいことによって、通気抵抗が少ないと考えられる突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が先端部Ｅａ（２２）に確実に接触できるという利点がある。
【００２６】
図３及び図６に示す例では、壁面２０に底面が長辺２３と短辺２４、２５とからなる断面台形の突出部Ａ（２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺２３を有するように配置されており、突出部Ａ（２１）の山線側斜面２８及び谷線側斜面２９はともに底面に対する角度が３０°以上の急斜面となっているが、一方の斜面を３０°未満の緩斜面とすることも可能である。（以下、底面に対する角度が３０°以上の斜面を急斜面と称し、底面に対する角度が３０°未満の斜面を緩斜面と称する場合がある。また、底面に対する角度が３０°以上の斜線を急斜線と称し、底面に対する角度が３０°未満の斜線を緩斜線と称する場合がある。）図２、５及び図８に示す例では、谷線側斜面２９は急斜面であるが、山線側斜面２８は緩斜面２８となっている。この緩斜面２８は気体の入り口に相当する部分であり、緩斜面であることにより気体の通過抵抗を減ずる効果を有している。これに対して、前記急斜面２９は、もし仮に底辺が谷線１３の近くまで続く緩斜面とした場合には気体の通過容積が少なくなり通過抵抗が大きくなるため、この通過抵抗を減ずる効果を有している。
【００２７】
前記緩斜面２８の底面に対する角度は３〜１５°であることが好ましく、３〜１０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、１５°を超えると、気体の通過抵抗を減ずる効果が少なくなり過ぎる場合がある。また、前記急斜面２９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、４０〜８０°であることがより好ましい。３０°未満であると、先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００２８】
また、図５及び図８の例では、壁面３０には、前記突出部Ａ（２１）に対応する位置において、断面三角形の突出部Ｂ（３１）が配置されており、この突出部Ｂ（３１）の谷線側斜面３９は急斜面であるが、山線側斜面３８は緩斜面３８となっている。前記緩斜面３８は気体の入り口に相当する部分であり、緩斜面であることにより気体の通過抵抗を減ずる効果を有している。これに対して、前記急斜面３９は、もし仮に底辺が谷線１３の近くまで続く緩斜面とした場合には気体の通過容積が少なくなり通過抵抗が大きくなるため、この通過抵抗を減ずる効果を有している。
【００２９】
前記緩斜面３８の底面に対する角度は３〜１５°であることが好ましく、３〜１０°であることがより好ましい。３°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、１５°を超えると、気体の通過抵抗を減ずる効果が少なくなり過ぎる場合がある。また、前記急斜面３９の底面に対する角度は３０〜９０°であることが好ましく、４０〜８０°であることがより好ましい。３０°未満であると、先端部Ｅｂ（３２）の長辺の長さを十分に確保できなくなる場合があり、９０°を超えると、エンボスによる成形が困難になる場合がある。
【００３０】
また、図５及び図８の例では、急斜面２９側のみに前記突出部Ａ（２１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＡが形成されている。また、急斜面３９側のみに前記突出部Ｂ（３１）よりも巾が小さく、高さも低い小さな第２の突出部ＳＢが形成されている。これらの、突出部ＳＡおよび突出部ＳＢの大きさや効果については、図３及び図６の例で説明したとおりである。
【００３１】
本発明では、図１〜図８に示した形態以外にも、図９〜図１５に例示する形態を採用することができる。また、これらの形態を組み合わせた形態を採用することができる。
【００３２】
図９の例では、壁面２０には図６に示される断面台形の突出部Ａ（２１）と同様の断面台形の突出部Ａ（１２１）が配置されているが、その隣には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ’（３１’）と同様の断面三角形の突出部Ａ’（１２１’）が配置されている。また、壁面３０には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ（３１）と同様の断面三角形の突出部Ｂ（１３１）が配置されているが、その隣には図６に示される断面台形の突出部Ａ’（２１’）と同様の断面台形の突出部Ｂ’（１３１’）が配置されている。
【００３３】
図１０の例では、壁面２０には図６に示される断面台形の突出部Ａ（２１）と同形状で高さが低い断面台形の突出部Ａ（２２１）が配置されており、その隣には図６に示される断面台形の突出部Ａ’（２１’）と同形状で高さの低い断面台形の突出部Ａ’（２２１’）が配置されている。また、壁面３０には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ（３１）と同形状で高さの高い断面三角形の突出部Ｂ（２３１）が配置されており、その隣には図６に示される断面三角形の突出部Ｂ’（３１’）と同形状で高さの高い断面三角形の突出部Ｂ’（２３１’）が配置されている。また、前記突出部Ａ（２２１）の高さと前記突出部Ｂ（２３１）の高さの合計値が、前記突出部Ａ’（２２１’）の高さと前記突出部Ｂ’（２３１’）の高さの合計値と等しくなるように突出部が配置されている。
【００３４】
図１１の例では、壁面２０に底面が長辺３２３と谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けた短辺３２５と短辺３２４とからなる断面台形の突出部Ａ（３２１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３２３を有するように配置されている。また、この突出部Ａ（３２１）は長辺と短辺３２６、３２５とからなる台形の先端部Ｅａ（３２２）を有しており、この先端部Ｅａ（３２２）の短辺３２６と底面の短辺３２４とを結ぶ急斜面３２８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜面）が形成されている。また、先端部Ｅａ（３２２）は短辺３２６と底面の短辺３２５とを結ぶ緩斜面（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面台形の突出部Ａ（３２１）の大きさなどは、図６又は図８の例と同様の部分については図６又は図８の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３５】
また、壁面３０には、前記突出部Ａ（３２１）に対応する位置において、底面が長辺３３３と谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けた短辺３３５と短辺３３４とからなる断面三角形の突出部Ｂ（３３１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺３３３を有するように配置されている。また、この突出部Ｂ（３３１）は平面状（三角形状）の先端部Ｅｂ（３３２）を有しており、この先端部Ｅｂ（３３２）の端部３３６と底面の短辺３３４とを結ぶ急斜面３３８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜面）が形成されている。また、先端部Ｅｂ（３３２）は端部３３６と底面の短辺３３５とを結ぶ緩斜面（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面三角形の突出部Ｂ（３３１）の大きさなどは、図６又は図８の例と同様の部分については図６又は図８の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３６】
図１１の例では、壁面２０に断面台形の突出部Ａ（３２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺３２３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ａ（３２１）と同形状の突出部Ａ’（３２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ａ’（３２１’）と突出部Ａ（３２１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。同様に、壁面３０には断面三角形の突出部Ｂ（３３１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺３３３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ｂ（３３１）と同形状の突出部Ｂ’（３３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ｂ’（３３１’）と突出部Ｂ（３３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。このように、プリーツが形成された際に、突出部Ａ’（３２１’）と突出部Ｂ’（３３１’）は接触し、このとき、突出部Ａ’（３２１’）の先端部Ｅａ’（３２２’）は長辺と２つの短辺とからなる台形となっており、一方突出部Ｂ（３３１’）の先端部Ｅｂ’（３３２’）は平面状（三角形状）となっており、先端部Ｅａ’（３２２’）の面積は先端部Ｅｂ’（３３２’）の面積よりも大きくなっている。
【００３７】
図１２の例では、図１１と同様に、壁面２０に底面が長辺４２３と谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けた短辺４２５と短辺４２４とからなる断面台形の突出部Ａ（４２１）が、シート状濾材の長手方向（又はプリーツの形成方向）に平行な長辺４２３を有するように配置されている。また、この突出部Ａ（４２１）は長辺４２３と短辺４２６、４２５とからなる台形の先端部Ｅａ（４２２）を有しており、この先端部Ｅａ（４２２）の短辺４２６と底面の短辺４２４とを結ぶ急斜面４２８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜面）が形成されている。また、先端部Ｅａ（４２２）は短辺４２６と底面の短辺４２５とを結ぶ緩斜面（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面台形の突出部Ａ（４２１）の大きさなどは、図６又は図１１の例と同様の部分については図６又は図１１の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３８】
また、壁面３０には、前記突出部Ａ（４２１）に対応する位置において、断面三角形の突出部Ｂ（４３１）が配置されており、この突出部Ｂ（４３１）は底面が長辺４３３と短辺４３４とからなる４角形となっており、長辺４３３の端部４４３が谷線１３上（または谷線１３の近辺）に設けられている。また、この突出部Ｂ（４３１）は直線状の先端部Ｅｂ（４３２）を有しており、この先端部Ｅｂ（４３２）の端部４３６と短辺４３４の端部４４４とを結ぶ急斜線４３８（底面に対する角度が３０°以上）（又は山線側斜線）が形成されている。また、先端部Ｅｂ（４３２）は端部４３６と長辺４３３の端部４４３とを結ぶ緩斜線（底面に対する角度が３０°未満）ともなっている。なお、断面三角形の突出部Ｂ（４３１）の大きさなどは、図６又は図１１の例と同様の部分については図６又は図１１の例で説明した寸法を適用することができる。
【００３９】
図１２の例では、壁面２０に断面台形の突出部Ａ（４２１）が、シート状濾材の長手方向に平行な長辺４２３を有するように配置されているが、その隣に突出部Ａ（４２１）と同形状の突出部Ａ’（４２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ａ’（４２１’）と突出部Ａ（４２１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。同様に、壁面３０には断面三角形の突出部Ｂ（４３１）が配置されているが、その隣に突出部Ｂ（４３１）と同形状の突出部Ｂ’（４３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されている。そして、この突出部Ｂ’（４３１’）と突出部Ｂ（４３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっている。このように、プリーツが形成された際に、突出部Ａ’（４２１’）と突出部Ｂ’（４３１’）は接触し、このとき、突出部Ａ’（４２１’）の先端部Ｅａ’（４２２’）は長辺と２つの短辺とからなる台形となっており、一方突出部Ｂ（４３１’）の先端部Ｅｂ’（４３２’）は直線状となっているため、先端部Ｅａ’（４２２’）の面積は先端部Ｅｂ’（４３２’）の面積よりも大きくなっている。
【００４０】
図６〜図１２では、断面台形の突出部Ａが有する長方形又は台形の先端部Ｅａと断面三角形の突出部Ｂが有する直線状又は三角形状の先端部Ｅｂとが接触している例を示したが、突出部Ｂの断面形状は三角形に限定されることはなく、例えば図１３に例示するように長方形の先端部Ｅｂの面積が長方形の先端部Ｅａの面積よりも少ない面積を有する台形であることも可能であり、また図１４に例示するように半円形であることも可能である。半円形の場合先端部Ｅｂの形状は線状となる。また、突出部Ｂの先端部Ｅｂの形状も必ずしも線状又は三角形状に限定されることはなく、例えば図１３に例示するように先端部Ｅｂの面積が長方形の先端部Ｅａの面積よりも少ない面積を有する長方形であることも可能である。また、図１５に例示するように点状であることも可能である。図１５では、突出部Ｂは四角錐の形状をした突出部が複数個一列に並んだ形態をしている。
【００４１】
図１６及び図１７は、シート状濾材を折り曲げてプリーツを形成し、本発明のフィルタエレメントを製作する過程及び、プリーツ形成後の断面形状を模式的に説明する図である。（ａ）図はプリーツを形成する前のシート状濾材１１に、図４及び図７、或いは図５及び図８と同様の形態の突出部Ａ、突出部Ａ’、突出部Ｂ及び突出部Ｂ’が形成されている状態を示している。（ｂ）図は（ａ）図の縦断面を示しており、（ｃ）図は（ａ）図の山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りしている途中の状態を示す図である。
【００４２】
（ｄ）図は（ｃ）図の折り曲げをさらに進めて、プリーツを形成した後の模式図である。（ｄ）図によれば、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっている。このため、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっている。本発明では、このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツを形成することにより、構造の安定したフィルタエレメントを得ることができるという利点がある。しかし、本発明では、図１及び図２の右側に形成されたプリーツのように、壁面２０と壁面３０は平行であることに限定されず、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが点状に接触するように、プリーツを形成することも可能であり、この場合はプリーツの折り角度はより大きくなる。また、図１１又は図１２の形態であれば、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に又は平面状に接触しているため、この直線状又は平面状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行ではないが、構造の安定したフィルタエレメントを得ることができるという利点がある。
【００４３】
（ｅ）図は（ｄ）図のＣ−Ｃ’線における横断面を示す図である。（ｅ）図によれば、Ｉ領域の気体がシート状濾材を通過して斜線部分のＯ領域に到達することにより濾過が行われることがわかる。（ｆ）図は（ｅ）図の状態のフィルタエレメントを更に押しつぶして壁面２０と壁面３０とを接近させた図である。（ｆ）図によれば、プリーツの数を増加させることが可能であるので、シート状濾材１１の濾過面積の増大による圧力損失の低下とともに濾過寿命の増加を得ることができるという利点がある。
【００４４】
本発明のフィルタエレメントの好ましい寸法は、図１〜図５に例示する形態の場合、フィルタエレメントの高さＨは５０〜５００ｍｍであることが好ましく、７０〜２８０ｍｍであることがより好ましく、１００〜１８０ｍｍであることが更に好ましい。５０ｍｍ未満であると、セパレータを設ける必要性が低下して突出部を設ける加工費用が割高になる場合がある。また、５００ｍｍを超えると山と山の間隔を精度良く保つことができなくなる場合がある。また、フィルタエレメントの幅Ｗは１００〜９００ｍｍであることが好ましく、２００〜７００ｍｍであることがより好ましい。１００ｍｍ未満であると、目的とする濾過面積が得られない場合があり、９００ｍｍを超えると通風時にフィルタエレメントの構造が不安定になる場合がある。また、フィルタエレメントの長さＬは１００〜９００ｍｍであることが好ましく、２００〜７００ｍｍであることがより好ましい。１００ｍｍ未満であると、目的とする濾過面積が得られない場合があり、９００ｍｍを超えると通風時にフィルタエレメントの構造が不安定になる場合がある。
【００４５】
本発明では、図１８〜図２１に例示するように前記フィルタエレメント１０に剛性枠４０を取付けることによりフィルタユニット５０を作製して、当該フィルタユニット５０を一般空調設備などに配置することができる。図１８は、図１又は図２に示すフィルタエレメント１０に剛性枠４０を取付けることにより得られるフィルタユニット５０の正面図であり、図１９はフィルタユニット５０の背面図であり、図２０はフィルタユニット５０の背面を点線で表した正面図である。図２１は、図２のフィルタエレメント１０に剛性枠４０を取付けることにより得られるフィルタユニット５０の斜視図である。
【００４６】
なお、本発明のフィルタエレメントを一般空調設備に配置する場合の実用的な寸法としては、フィルタエレメントに剛性枠を取付けたフィルタユニットの汎用的な寸法である、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍに、１個又は複数個のフィルタエレメントが収まるような寸法であることが好ましい。
【００４７】
次に、本発明のフィルタエレメントとして適用可能な、好ましいシート状濾材１１の態様を説明する。前記シート状濾材としては、熱可塑性繊維を含み通気性のある素材である限り特に限定されず、例えば、織物、編物、ネットまたは不織布などの繊維基材を適用することができる。この中でも、不織布であれば、繊維表面の総面積を広く効率良く利用でき、且つ繊維同士によって形成される小さな空隙を多数有しているので、特に好ましい。
【００４８】
前記繊維基材としての不織布（以下、不織布基材と称する）も特に限定されず、不織布基材の構造としては、例えば繊維長１５〜１００ｍｍの、捲縮数５〜３０個／インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、接着性繊維または接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布がある。なお、複合繊維等の接着性繊維を用いて構成繊維を結合することにより得られる不織布は、環境にも優しいクリーンな素材であり、また熱成形性にも優れるため好適な形態である。また、乾式法以外にも、スパンボンド法、メルトブロー法、湿式法などと呼ばれる製法によって得られる不織布がある。また、これらの製法で得られる繊維ウエブに、ニードルや水流などを作用させて、構成繊維を絡合した不織布も適用可能である。
【００４９】
また、中高性能用のフィルタエレメントとするためには、低い圧力損失を維持した状態で高い塵埃捕集効率を得ることができることが望ましい。すなわち、高い塵埃捕集効率を有しながら濾過寿命を長くすることが可能な不織布を用いることが好ましい。このような不織布としては、例えばメルトブロー法によって形成された平均繊維径０．１〜１０μｍの極細繊維と、平均繊維径１０〜５０μｍの短繊維からなる熱融着性繊維とが混合されており、且つ前記熱融着性繊維によって構成繊維が結合している不織布を挙げることができる。このような不織布であれば、極細繊維による高い塵埃捕集効率を有すると共に短繊維からなる熱融着性繊維によって嵩高な構造を有することが可能であり、その結果、低い圧力損失を維持した状態で高い塵埃捕集効率を得ることが可能である。なお、この場合のフィルタエレメントの濾過性能は、ＪＩＳ Ｂ ９９０８形式２に規定される試験方法において、比色法により評価すると、空気の流入面の寸法を６１０ｍｍ角の場合、試験条件が風量５６ｍ３／ｍｉｎの時に、平均粒子捕集率を８０〜９８％とすることが可能であり、中性能用としては６０〜９５％とすることが可能である。また、前記不織布にエレクトレット加工が施されている場合は、８０％以上とすることが可能である。
【００５０】
前記不織布を構成する繊維としては、例えば、熱可塑性を有する繊維であるポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、モダアクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊維を使用することができる。また、これらの繊維と、ポリクラール繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリビニルアルコール繊維などの合成繊維や、レーヨン、ビスコースなどの再生繊維や、アセテートなどの半合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維などの無機繊維などとを混合して使用することができる。
【００５１】
また、構成繊維が複合繊維であることも好ましく、複合繊維を構成する樹脂成分の組み合わせとして、例えば、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／低融点ポリエステル、ポリプロピレン／低融点ポリプロピレン、ナイロン６６／ナイロン６、ナイロン６／低融点ナイロン、ポリエステル／ナイロン６、ナイロン６／ポリエチレン、ポリエステル／ポリプロピレンなどがある。
【００５２】
なお、前記複合繊維の低融点樹脂成分が熱接着性を有する場合には、エンボス加工時にこの樹脂成分によりウエブ構成繊維を熱接着できる。このように、複合繊維の低融点樹脂成分が熱接着性を有すると、高融点樹脂成分により繊維形態を維持できるため、強度的に優れるという利点がある。
【００５３】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
低融点成分であるポリエチレン樹脂を鞘とし、高融点成分であるポリプロピレン樹脂を芯とする芯鞘型複合繊維である繊維径が２．２デシテックス（１７μｍ）の短繊維を使用してカード機により、面密度が１００ｇ／ｍ２の繊維ウェブを形成した。次いで、この繊維ウェブを一対のベルトの間に挟みながら加熱ゾーンに移動し、熱融着性繊維によって構成繊維を結合して、面密度が１００ｇ／ｍ２で、厚さが１ｍｍのシート状濾材を得た。
【００５５】
次いで、凹凸を有し、且つ互いに凹凸部が噛み合うようにした一対の成形ロールの間にこのシート状濾材を通過させて、加圧することにより、このシート状濾材に図４、７又は図１６に示す突出部（Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’）を形成した。また、このエンボス加工の際にプリーツの山と谷となる部分に筋目を入れて、折り目を形成し易いようにした。
得られたプリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶは１３０ｍｍであり、突出部の先端部Ｅａ（２２）の高さは３．５ｍｍであり、Ｅｂ（３２）の高さは５ｍｍであった。
また、断面台形の突出部Ａ（２１）の底面の長辺２３の長さは３３ｍｍであり、短辺２４、２５の長さはともに６．５ｍｍであった。また、底面の短辺２４と山線１２の間隔は２７ｍｍであり、底面の短辺２５と谷線１３の間隔は２７ｍｍであった。また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さは２９ｍｍであり、短辺２７の長さは４ｍｍであった。また、突出部Ａの山線側斜面２８及び谷線側斜面２９はともに底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。また、２個の突出部Ａの間隔は、一方の突出部Ａの底面の短辺２５から他方の突出部Ａの底面の短辺２６までの距離が１０ｍｍであった。
また、突出部Ａの山線側斜面２８及び谷線側斜面２９に第２の突出部ＳＡが形成されており、これらの突出部ＳＡの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。また、２個の突出部Ａの間にも同様の第２の突出部ＳＡが形成されていた。
また、突出部Ａ（２１）と同寸法の突出部Ａ’（２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ａ’と突出部Ａとは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
また、断面三角形の突出部Ｂ（３１）の底面の長辺３３の長さは４１ｍｍであり、短辺３４、３５の長さはともに８ｍｍであった。また、底面の短辺３４と山線１２の間隔は１９ｍｍであり、底面の短辺３５と谷線１３の間隔は１９ｍｍであった。また、線状の先端部Ｅｂ（３２）の長さは３５ｍｍであった。また、突出部Ｂの山線側斜面３８及び谷線側斜面３９はともに底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。また、２個の突出部Ｂの間隔は、一方の突出部Ｂの底面の短辺３６から他方の突出部Ａの底面の短辺３５までの距離が１０ｍｍであった。
また、突出部Ｂの山線側斜面３８及び谷線側斜面３９に第２の突出部ＳＢが形成されており、これらの突出部ＳＢの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。また、２個の突出部Ｂの間にも同様の第２の突出部ＳＢが形成されていた。
また、突出部Ｂ（３１）と同寸法の突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ｂ’（３１’）と突出部Ｂ（３１）とは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
【００５６】
次いで、図４及び図１６に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１６（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが６５個形成されていた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【００５７】
（実施例２）
実施例１と同様にして、図４及び図１６に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１６（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメント中間体を得た。次いで、このフィルタエレメント中間体をもとの厚さに対して約８０％となるよう押しつぶすようにして、図１６（ｆ）に示すように、壁面２０と壁面３０とを接近させたフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａ（２１）の先端部Ｅａ（２２）と他方の突出部Ｂ（３１）の先端部Ｅｂ（３２）が直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが８０個形成されていた。
このように、実施例１のフィルタエレメントのプリーツの数６５個に対して、プリーツの数が１．２倍に増加していたので、シート状濾材１１の濾過面積を増大させることができた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【００５８】
（実施例３）
実施例１と同様にして、面密度が１００ｇ／ｍ２で、厚さが１ｍｍのシート状濾材を得た。次いで、凹凸を有し、且つ互いに凹凸部が噛み合うようにした一対の成形ロールの間にこのシート状濾材を通過させて、加圧することにより、このシート状濾材に図２、５、８又は図１７に示す突出部（Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’）を形成した。また、このエンボス加工の際にプリーツの山と谷となる部分に筋目を入れて、折り目を形成し易いようにした。
得られたプリーツの山線１２と谷線１３の間隔ＬＰＶは１３０ｍｍであり、突出部の先端部Ｅａ（２２）の高さは３．５ｍｍであり、Ｅｂ（３２）の高さは５ｍｍであった。
また、断面台形の突出部Ａ（２１）の底面の長辺２３の長さは９５ｍｍであり、短辺２４、２５の長さはともに１０ｍｍであった。また、底面の短辺２４と山線１２の間隔は５ｍｍであり、底面の短辺２５と谷線１３の間隔は３０ｍｍであった。また、長方形の先端部Ｅａ（２２）の長辺の長さは６６ｍｍであり、短辺２７の長さは７ｍｍであった。また、突出部Ａの山線側斜面２８は底面に対する角度が８°であり、緩斜面となっており、突出部Ａの谷線側斜面２９は底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。
また、突出部Ａの谷線側斜面２９に第２の突出部ＳＡが形成されており、この突出部ＳＡの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。
また、突出部Ａ（２１）と同寸法の突出部Ａ’（２１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ａ’と突出部Ａとは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
また、断面三角形の突出部Ｂ（３１）の底面の長辺３３の長さは９５ｍｍであり、短辺３４、３５の長さはともに１０ｍｍであった。また、底面の短辺３４と山線１２の間隔は５ｍｍであり、底面の短辺３５と谷線１３の間隔は３０ｍｍであった。また、線状の先端部Ｅｂ（３２）の長さは６５ｍｍであった。また、突出部Ｂの山線側斜面３８は底面に対する角度が１２°であり、緩斜面となっており、突出部Ｂの谷線側斜面３９は底面に対する角度が６０°であり、急斜面となっていた。
また、突出部Ｂの谷線側斜面３９に第２の突出部ＳＢが形成されており、この突出部ＳＢの巾は１ｍｍであり、長さは５ｍｍであり、高さは１ｍｍであり、突出部の先端部は断面が半円形であった。
また、突出部Ｂ（３１）と同寸法の突出部Ｂ’（３１’）がシート状濾材の裏側に突出するように配置されていた。なお、この突出部Ｂ’と突出部Ｂとは、点対称の位置で、更に表裏がひっくり返る位置関係となっていた。
【００５９】
次いで、図２、５及び図１７に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１７（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが６５個形成されていた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【００６０】
（実施例４）
実施例３と同様にして、図２、５及び図１７に示すように、山線１２に沿って山折りし谷線１３に沿って谷折りすることで、図１７（ｄ）、（ｅ）に示す形状のフィルタエレメント中間体を得た。次いで、このフィルタエレメント中間体をもとの厚さに対して約８０％となるよう押しつぶすようにして、図１０（ｆ）に示すように、壁面２０と壁面３０とを接近させたフィルタエレメントを得た。
このフィルタエレメントにあっては、突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが直線状に接触しており、この直線状の接触部はシート状濾材１１の壁面２０及び壁面３０と平行になっており、同時に壁面２０と壁面３０は平行になっていた。また、突出部と山線との間の壁面及び突出部と谷線との間の壁面は、突出部の底面の短辺部分で折れ曲がっていた。このように壁面２０と壁面３０は平行になるように、プリーツが形成されているので、得られたフィルタエレメントは構造が安定したものであった。また、このフィルタエレメントの高さＨは１３０ｍｍであり、幅Ｗは５９０ｍｍであり、長さＬは５９０ｍｍであり、プリーツが８０個形成されていた。
このように、実施例１のフィルタエレメントのプリーツの数６５個に対して、プリーツの数が１．２倍に増加していたので、シート状濾材１１の濾過面積の増大による圧力損失の低下とともに濾過寿命の増加を得ることができた。
次いで、このフィルタエレメントに剛性枠を取付けて、図１８〜図２１に示すような、高さＨＵ６１０ｍｍ×幅ＷＵ６１０ｍｍ×奥行きＤＵ１５０ｍｍのフィルタユニットを形成した。
【符号の説明】
【００６１】
１０ フィルタエレメント
１１ シート状濾材
１２ 山線
１３ 谷線
２０ 壁面
２１、１２１、２２１、３２１、４２１ 突出部Ａ
２１’、１２１’、２２１’、３２１’、４２１’ 突出部Ａ’
２２、３２２、４２２ 突出部Ａの先端部Ｅａ
２２’、 ３２２’、 ４２２’ 突出部Ａ’の先端部Ｅａ’
２３、３２３、４２３ 突出部Ａの底面の長辺
２４、３２４、４２４ 突出部Ａの底面の短辺
２５、３２５、４２５ 突出部Ａの底面の短辺
２６、３２６、４２６ 先端部Ｅａの短辺
２７ 先端部Ｅａの短辺
２８、３２８、４２８ 突出部Ａの山線側斜面
２９ 突出部Ａの谷線側斜面
３０ 壁面
３１、１３１、２３１、３３１、４３１ 突出部Ｂ
３１’、１３１’、２３１’、３３１’、４３１’ 突出部Ｂ’
３２、３３２、４３２ 突出部Ｂの先端部Ｅｂ
３２’、３３２’、４３２’ 突出部Ｂ’の先端部Ｅｂ’
３３、４３３ 突出部Ｂの底面の長辺 ：４４３ 長辺４３３の端部
３４、３３４、４３４ 突出部Ｂの底面の短辺 ：４４４ 短辺４３４の端部
３５、３３５ 突出部Ｂの底面の短辺
３６、３３６、４３６、 先端部Ｅｂの端部
３７ 先端部Ｅｂの端部
３８、３３８ 突出部Ｂの山線側斜面 ：４３８ 突出部Ｂの山線側斜線、急斜線
３９ 突出部Ｂの谷線側斜面
４０ 剛性枠
５０ フィルタユニット
Ａ、Ａ’ 突出部
Ｂ、Ｂ’ 突出部
Ｅａ 突出部Ａの先端部
Ｅａ’ 突出部Ａ’の先端部
Ｅｂ 突出部Ｂの先端部
Ｅｂ’ 突出部Ｂ’の先端部
ＳＡ 突出部、第２の突出部
ＳＢ 突出部、第２の突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性繊維を含むシート状濾材にプリーツが形成されており、前記プリーツの山線と谷線の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面に突出部が設けられており、一方の突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが接触しており、先端部Ｅａの面積が先端部Ｅｂの面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項１】
熱可塑性繊維を含むシート状濾材にプリーツが形成されており、前記プリーツの山線と谷線の間の互いに向かい合うそれぞれの壁面に突出部が設けられており、一方の突出部Ａの先端部Ｅａと他方の突出部Ｂの先端部Ｅｂが接触しており、先端部Ｅａの面積が先端部Ｅｂの面積よりも大きいことを特徴とするフィルタエレメント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−２０６７２４（Ｐ２０１１−２０６７２４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８５９１（Ｐ２０１０−７８５９１）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
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