フィルタユニットパネル
【課題】フィルタユニットの枠体と外枠とが共に樹脂部材であり、枠体と外枠とが溶着によって一体化された構成において、設備へ固定された際のリークや破損が生じにくいフィルタユニットパネルを提供する。
【解決手段】本発明のフィルタユニットパネル１は、複数のフィルタユニット１３と、複数のフィルタユニット１３を囲む外枠１４とを備える。複数のフィルタユニット１３は、それぞれ、フィルタ濾材１１と、フィルタ濾材１１を支持する枠体１２とを備える。外枠１４および枠体１２がともに樹脂部材である。複数のフィルタユニット１３は、隣接する枠体１２の溶着により一体化されている。複数のフィルタユニット１３と外枠１４とは、外枠１４と外枠１４に隣接する枠体１２との溶着により一体化されている。外枠１４の厚さは、隣接するフィルタユニット１３の厚さよりも大きい。
【解決手段】本発明のフィルタユニットパネル１は、複数のフィルタユニット１３と、複数のフィルタユニット１３を囲む外枠１４とを備える。複数のフィルタユニット１３は、それぞれ、フィルタ濾材１１と、フィルタ濾材１１を支持する枠体１２とを備える。外枠１４および枠体１２がともに樹脂部材である。複数のフィルタユニット１３は、隣接する枠体１２の溶着により一体化されている。複数のフィルタユニット１３と外枠１４とは、外枠１４と外枠１４に隣接する枠体１２との溶着により一体化されている。外枠１４の厚さは、隣接するフィルタユニット１３の厚さよりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム、空調設備、ガスタービンおよび蒸気タービン等の吸気口および／または排気口において使用されるフィルタユニットパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルーム、空調設備、ガスタービンおよび蒸気タービン等の吸気口および／または排気口には、エアフィルタが設けられている。これらの用途におけるエアフィルタとしては、フィルタ濾材とそれを支持する枠体とを有する複数のフィルタユニットを、その外周面が互いに接するように連結させたフィルタユニットパネルが適している。特許文献１には、樹脂部材を枠体とするフィルタユニットを連結したフィルタユニットパネルの一例が開示されている。
【０００３】
フィルタユニットパネルには、その四周を囲む外枠がさらに設けられることがある。外枠は、フィルタユニットを保護し、パネル全体の強度を増し、フィルタユニットの設置を容易にする。従来、外枠としては、アルミ等の金属部材や木製部材が用いられてきた。
【０００４】
フィルタユニットの枠体を樹脂部材とし、外枠に金属部材や木製部材を用いる場合、フィルタユニットと外枠との接合には接着剤を用いるのが一般的である。しかし、接着剤を用いて接合すると、エアフィルタから接着剤に由来する有機ガスが発生することがある。エアフィルタからの有機ガスの発生は、とりわけクリーンルーム等にエアフィルタを用いる場合には、防止しなければならない。
【０００５】
そこで、樹脂部材を枠体とする複数のフィルタユニットと共にこれらのユニットを囲む外枠を用いながらも、有機ガスの発生を抑制するフィルタユニットパネルとして、外枠の材料に樹脂を用いたフィルタユニットパネルが提案されている（例えば特許文献２参照）。このフィルタユニットパネルに用いられている外枠は、例えば、その横断面が図７に示すような形状を有する外枠１０１であり、図８に示すようにフィルタユニット１０２と一体化される。外枠１０１のフィルタユニット１０２と接する面には、図７に示すように後退部１０５が形成されている。外枠１０１の上面および下面には、フィルタユニット１０２の枠体１０４と接合される部分に凸部１０１ａ，１０１ｂが形成されている。一方、フィルタユニット１０２は、フィルタ濾材１０３とフィルタ濾材１０３の四周を支持する枠体１０４とによって構成されている。枠体１０４にも、外枠１０１と接合される部分に凸部１０４ａ，１０４ｂが形成されている。外枠１０１とフィルタユニット１０２とは、凸部１０１ａと凸部１０４ａ、凸部１０１ｂと凸部１０４ｂを、それぞれ溶着リブとして溶着することにより、一体化される。溶解した凸部１０１ａと凸部１０４ａ、凸部１０１ｂと凸部１０４ｂは、フィルタユニット１０２の枠体１０４と外枠１０１との上面および下面を跨ぐように変形し、その状態で固化して接合樹脂１０６ａ，１０６ｂとなる（図９参照）。
【０００６】
このように、外枠の材料として金属に代えて樹脂を用いることにより、フィルタユニットパネル全体を焼却可能な材料により構成することが可能になる。焼却可能な材料により構成したフィルタユニットパネルは、廃棄処分が容易となる。さらに、係止つめ等を用いて接合するパネルと比べ、溶着により枠体同士および枠体と外枠とを接合したフィルタユニットパネルは、効率よく製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１９６８３号公報
【特許文献２】特開２００９−１１９４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フィルタユニットパネルの外枠に求められる基本性能に、フィルタ形状の保持、設備とフィルタユニットとのシール、および、設備への固定がある。設備への固定には、押さえ金具等が用いられる。
【０００９】
例えば、特許文献２に開示されたフィルタユニットパネルは、図１０に示すような状態で、設備側に固定される。具体的には、設備側に設けられたフィルタユニットパネル取付枠１１０に、ガスケット１１１を介してフィルタユニットパネルの外枠１０１の下面を当接させると共に、押さえ金具１１２を外枠１０１の上面に当てて、ボルト１１３とナット１１４とからなる締結部材１１５を用いて押さえ金具１１２を取付枠１１０に対して締め付けることによって、フィルタユニットパネルの外枠１０１が取付枠１１０に対して押さえ金具１１２で固定される。なお、ここでの外枠１０１の上面および下面とは、フィルタユニットパネルを通過する気流の上流側に位置する面を上面、下流側に位置する面を下面としているため、図の上下とは逆になっている。
【００１０】
フィルタユニット１０２の枠体１０４と外枠１０１とが樹脂材料で形成されている従来のフィルタユニットパネルでは、外枠１０１の厚さ（高さ）が、フィルタユニット１０２（フィルタユニット１０２の枠体１０４と外枠１０１との溶着部分も含む）の厚さ（高さ）と同程度かそれよりも小さかった。したがって、図１０に示すように、従来のフィルタユニットパネルが設備に固定された場合、フィルタユニット１０２の厚さよりも外枠１０１の厚さの方が小さいため、ガスケット１１１でのシール不足によるリークが懸念されていた。さらに、この場合、押さえ金具１１２はフィルタユニット１０２および／または溶着部分と接することになるため、押さえ金具１１２でフィルタユニットパネルを固定するための全応力がフィルタユニット１０２および／または溶着部分に加えられることになり、フィルタユニット１０２および／または溶着部分が破損してリークが生じる場合があった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、フィルタユニットの枠体と外枠とが共に樹脂部材であり、枠体と外枠とが溶着によって一体化されたフィルタユニットパネルにおいて、設備へ固定された際にリークや破損が生じにくいフィルタユニットパネル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】
【００１２】
本発明は、複数のフィルタユニットと、前記複数のフィルタユニットを囲む外枠とを備え、前記複数のフィルタユニットが、それぞれ、フィルタ濾材と、前記フィルタ濾材を支持する枠体とを備え、前記外枠および前記枠体がともに樹脂部材であり、前記複数のフィルタユニットが隣接する枠体の溶着により一体化され、前記複数のフィルタユニットと前記外枠とは、前記外枠と前記外枠に隣接する枠体との溶着により一体化され、前記外枠の厚さが、隣接するフィルタユニットの厚さよりも大きい、フィルタユニットパネルを提供する。
【００１３】
なお、本発明のフィルタユニットパネルにおける外枠の厚さとは、外枠のうち、枠体との溶着に用いられる溶着部分を除いた部分の厚さのことである。また、フィルタユニットの厚さとは、フィルタユニットの枠体と外枠との溶着部分も含んだフィルタユニットの厚さのことである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のフィルタユニットパネルは、外枠の厚さが隣接するフィルタユニットの厚さよりも大きい。そのため、設備に固定された状態におけるリークを抑制できる。また、フィルタユニットよりも外枠の方が厚いため、本発明のフィルタユニットパネルが固定部材によって設備に固定された場合に、当該固定部材に当接するのが外枠となる。したがって、フィルタユニットパネルを固定するための全応力がフィルタユニットおよび／または溶着部分に加えられることがないので、フィルタユニットの破損および溶着部分の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態におけるフィルタユニットパネルの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフィルタユニットパネルの外枠の一例を示す横断面図である。
【図３】図２の外枠をフィルタユニットに当接させた状態を示す断面図である。
【図４】図２の外枠とフィルタユニットとを溶着した状態を示す断面図である。
【図５】本発明のフィルタユニットパネルが設備に固定された状態の一例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す状態において、フィルタユニットパネルが固定部材によって設備に固定された状態を示す、一部断面を含む図である。
【図７】従来の外枠の一例を示す横断面図である。
【図８】図７の外枠にフィルタユニットを当接させた状態を示す断面図である。
【図９】図７の外枠とフィルタユニットとを溶着した状態を示す断面図である。
【図１０】従来のフィルタユニットパネルが固定部材によって設備に固定された状態を示す、一部断面を含む図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のフィルタユニットパネルの実施の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。なお、以下の記載は本発明を限定するものではない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態におけるフィルタユニットパネル１の平面図である。図１に示すように、本実施の形態のフィルタユニットパネル１は、複数（本実施の形態では６つ）のフィルタユニット１３と、複数のフィルタユニット１３を囲む外枠１４とを備えている。複数のフィルタユニット１３は、それぞれ、フィルタ濾材１１と、フィルタ濾材１１を支持する枠体１２とを備えている。フィルタ濾材１１は、濾過面積の増加のためにプリーツ加工（ひだ折り加工）されている。フィルタ濾材１１は、平面視（フィルタ濾材を通過する気流に沿って見た状態を指す）で矩形であり、枠体１２は、平面視でその内周および外周がそれぞれ矩形を描く額縁形状を有し、その内周面でフィルタ濾材１１を支持している。
【００１８】
枠体１２は樹脂部材であり、複数のフィルタユニット１３は、互いに隣接する枠体１２の溶着により一体化されている。枠体１２としては、フィルタ濾材１１の周縁部を固定するように、より具体的には周縁部を埋め込んで固定するように、射出成形された樹脂部材が好適である。射出成形は、枠体１２の形成とフィルタ濾材１１の固定とを同時に行い、製造工程を簡略化するものである。射出成形によると、樹脂部材にソリ、ヒケといった欠点が生じやすい。このため、射出成形による樹脂部材を最外に配置した状態でエアフィルタを設置すると、エアフィルタのシーリングが不完全になるおそれがある。しかし、射出成形による枠体１２のこの欠点は、外枠１４を設けることによって、その表出を防止できる。
【００１９】
枠体１２の外周面には、枠体１２の周方向に伸長し、凸部（峰部）および凹部（谷部）が交互に配列された嵌合部（図３および図４の嵌合部１２ｃ参照）が形成されていてもよい。このような嵌合部は、複数のフィルタユニット１３を一体化する時に、隣接するフィルタユニット１３の嵌合部と嵌め合わされることになる。したがって、このような嵌合部を設けることにより、フィルタユニット１３同士の溶着部分におけるリークが抑制できる。なお、枠体１２の外周面に嵌合部が設けられていなくてもよい。
【００２０】
フィルタ濾材１１よりも当該濾材１１を通過する気流の上流側に位置して前記気流の上流側を向く枠体１２の面を上面、フィルタ濾材１１よりも前記気流の下流側に位置して前記気流の下流側を向く枠体１２の面を下面とする場合、枠体１２の上面および下面には凸部が形成されており、この凸部は枠体１２の外周面を延伸した壁面を有する（図３に示された枠体１２の凸部１２ａ，１２ｂ参照）。この凸部は、複数のフィルタユニット同士を一体化するとき、さらに外枠１４と一体化するときに、溶着リブとして機能する。
【００２１】
外枠１４は、フィルタユニット１３を保護し、パネル全体の強度を増し、フィルタユニットパネル１の設置を容易にする。外枠１４は樹脂部材であり、隣接するフィルタユニット１３の枠体１２と溶着によって一体化されている。外枠１４は、４本の棒状体を一体化して構成するとよい。図２に、外枠１４の一例の横断面を示す。外枠１４の横断面には、パネルの軽量化に寄与する中空部１５が表れている。
【００２２】
外枠１４の内周面（フィルタユニットに接する面）には後退部１６が形成されている。後退部１６は、フィルタユニット１３の枠体１２の外周面に設けられた嵌合部と接しないように形成される（図３および図４参照）。外枠１４は、後退部１６の上部および下部においてフィルタユニット１３に接する。後退部１６を形成するのは嵌合部を収容するためであるので、枠体１２に嵌合部が設けられていない場合は、外枠１４に後退部１６を設ける必要はない。外枠１４には、後退部１６に代えてユニットの嵌合部と嵌り合う嵌合部を形成してもよく、これによるとパネルの剛性がさらに向上する。しかし、この場合は、外枠１４を配置するべきフィルタユニット１３の最外面に現れている嵌合部に応じた嵌合部を用意する必要が生じ、複数種類の外枠を準備しなければならないことがある。他方、後退部１６を利用すると、製造をやや煩雑にする上記のような必要がなくなる。
【００２３】
外枠１４の上面１７ａおよび下面１７ｂには、凸部１８ａおよび凸部１８ｂがそれぞれ形成されている。凸部１８ａ，１８ｂは、外枠１４の内周面を延伸した壁面を有する。図３に示すように、凸部１８ａおよび凸部１８ｂは、それぞれ、外枠１４がフィルタユニット１３に接した状態でフィルタユニット１３の枠体１２に形成された凸部１２ａおよび凸部１２ｂと接するように形成されている。なお、ここでは、フィルタ濾材１１よりも当該濾材１１を通過する気流の上流側に位置して前記気流の上流側を向く外枠１４の面を上面１７ａ、フィルタ濾材１１よりも前記気流の下流側に位置して前記気流の下流側を向く外枠１４の面を下面１７ｂとする。
【００２４】
外枠１４とフィルタユニット１３とは、凸部１８ａ，１８ｂおよび凸部１２ａ，１２ｂを溶着リブとして溶着することにより一体化される。図４に示すように、溶解した凸部１８ａおよび凸部１２ａは、外枠１４と枠体１２の上面を跨ぐように変形し、この状態で接合樹脂１９ａとなる。また、溶解した凸部１８ｂおよび凸部１２ｂは、外枠１４と枠体１２の下面を跨ぐように変形し、この状態で接合樹脂１９ｂとなる。凸部１８ａ，１８ｂの形状は、特には限定されないが、テーパー状であることが好ましい。テーパー状とすることで、溶着時に溶解した凸部１８ａ，１８ｂの樹脂が凸部１８ａ，１８ｂに隣接する溝の部分に流れ込んで溜まることを抑制できるので、接合樹脂１９ａ，１９ｂを外枠１４と枠体１２とに跨った状態にしやすくなる。
【００２５】
外枠１４は、フィルタユニット１３と一体化された状態において、その厚さがフィルタユニット１３の厚さよりも大きくなるように形成されている。例えば、外枠１４の上面１７ａの位置が枠体１２の上面の位置および溶着部分（外枠１４及び枠体１２の上面のうち、外枠１４と枠体１２との溶着に用いられている部分。本実施の形態では接合樹脂１９ａの部分に相当する。）の位置よりも前記気流の上流側に位置し、かつ、外枠１４の下面１７ｂの位置が枠体１２の下面の位置および溶着部分（外枠１４および枠体１２の下面のうち、外枠１４と枠体１２との溶着に用いられている部分。本実施の形態では接合樹脂１９ｂの部分に相当する。）の位置よりも前記気流の下流側に位置するように、外枠１４を形成するとよい。ただし、外枠１４の上面１７ａの位置とは、外枠１４の上面１７ａのうち、枠体１２との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も上流側の位置のことである。外枠１４の下面１７ｂの位置とは、外枠１４の下面１７ｂのうち、枠体１２との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も下流側の位置のことである。また、枠体１２の上面の位置とは、枠体１２の上面のうち前記気流の最も上流側の位置のことである。枠体１２の下面の位置とは、枠体１２の下面のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。溶着部分（接合樹脂１９ａ）の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も上流側の位置のことである。溶着部分（接合樹脂１９ｂ）の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。
【００２６】
外枠１４は、フィルタユニット１３と一体化された状態において、その厚さがフィルタユニット１３の厚さよりも大きくなるような形状であればよいため、図２に示した形状に限らない。外枠１４を構成する複数本の棒状体は、それぞれ、押出成形による樹脂部材、特に横断面に中空部および／または後退部が形成されるように押出成形された樹脂部材であることが好ましい。
【００２７】
枠体１２および外枠１４を構成する樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂（芳香族ポリアミド系樹脂を含む）、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂等）、ポリカーボネート系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、２種以上を混合して用いてもよいし、枠体１２と外枠１４とで異なる種類の樹脂を用いても構わない。樹脂には、ガラス繊維および炭素繊維等の充填剤、顔料、抗菌剤等を添加してもよい。
【００２８】
フィルタ濾材１１には、公知のフィルタ濾材およびそれと同等以上の防塵性能を有するフィルタ濾材を使用できる。フィルタ濾材１１としては、メルトブロー不織布、エレクトレットフィルタ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜等を用いることができる。発塵しないクリーンな材料であり、集塵性能が高いとの理由から、ＰＴＦＥ多孔質膜を用いることが望ましい。好ましいフィルタ濾材１１としては、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維層との積層体が挙げられる。通気性繊維層は、例えば高分子繊維材料から構成するとよい。フィルタ濾材１１の材料としてはガラス繊維も知られているが、ガラス繊維をフィルタ濾材として用いると焼却処分が難しくなる。
【００２９】
ＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば以下のように製造できる。
【００３０】
まず、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を加えたペースト状の混和物を予備成形する。液状潤滑剤は、ＰＴＦＥファインパウダーの表面をぬらすことができ、抽出や過熱により除去できるものであれば、特に制約はない。例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル等を使用できる。液状添加量は、ＰＴＦＥファインパウダー１００重量部に対して５〜５０重量部程度が適当である。上記予備成形は、液状潤滑剤が絞り出せない程度の圧力で行う。
【００３１】
次に、予備成形体をペースト押出または圧延によってシート状に成形し、このＰＴＦＥシート体を少なくとも一軸方向に延伸してＰＴＦＥ多孔質膜を得る。なお、ＰＴＦＥシート体の延伸は、液状潤滑剤を除去してから行うのが望ましい。延伸倍率は特に規定されず、圧力損失、捕集効率に応じて適宜設定すればよい。延伸ムラや延伸時の破談などを考慮すると、面積延伸倍率５０〜９００倍が好ましい。
【００３２】
ＰＴＦＥ多孔膜についての平均孔計は、０．０１〜５μｍが好ましく、平均繊維径は、０．０１〜０．３μｍが好ましい。５．３ｃｍ／ｓｅｃの流速で空気を透過させる時の圧力損失は、１０〜２９５Ｐａが好ましい。
【００３３】
通気性繊維材料は、補強材としての機能を有する。さらにそれ自身も粉塵捕集性能を有し、プレフィルタ濾材として作用する場合もある。通気性繊維材料としては、ＰＴＦＥ多孔質膜よりも高強度および高通気性を有するものが好適であり、その材料および形態等は特に制限されない。材料としては、フェルト、不織布、織布およびメッシュ等が挙げられる。強度、捕集性、柔軟性の観点からは不織布が好ましく、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド及びこれらの複合材料を用いることができる。
【００３４】
上記のＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維材料とを積層させることにより、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維層との積層体からなる濾材が得られるが、その積層方法は特に限定されない。単にこれらを重ね合わせてもよいし、接着剤ラミネート、熱ラミネート等の方法で積層してもよい。
【００３５】
フィルタユニットを構成するフィルタ濾材は、通気面積及び捕集面積を増大させるために、プリーツ加工されていることが好ましい。
【００３６】
フィルタ濾材１１の厚さは、特に限定されないが、プリーツ加工した際に形状を保持する程度の厚さは必要であるため、０．０５〜１ｍｍが好ましい。フィルタ濾材の圧力損失は、線速５．３ｃｍ／ｓｅｃの時に２０〜３００Ｐａであることが好ましく、５０〜２００Ｐａであることがより好ましい。０．３〜０．５μｍの粒子の捕集効率が、線速５．３ｃｍ／ｓｅｃの時に９９％以上であることが好ましく９９．９７％以上がより好ましい。
【００３７】
次に、本実施の形態のフィルタユニットパネル１の設備への固定について説明する。
【００３８】
図５は、フィルタユニットパネル１が設備に固定された状態の一例を示す斜視図である。また、図６は、フィルタユニットパネル１が固定部材によって固定された状態を詳しく示す、一部断面を含む図である。設備側に設けられたフィルタユニットパネル取付枠５１に、ガスケット５２を介してフィルタユニットパネル１の外枠１４の下面１７ｂを当接させると共に、押さえ金具５３を外枠１４の上面１７ａに当てて、ボルト５４とナット５５とからなる締結部材５６を用いて押さえ金具５３を取付枠５１に対して締め付けることによって、フィルタユニットパネル１の外枠１４が取付枠５１に対して押さえ金具５３で固定される。このようにして、フィルタユニットパネル１が設備側に固定される。フィルタユニットパネル１の外枠１４は、フィルタユニット１３と一体化された状態において、その厚さがフィルタユニット１３の厚さよりも大きくなるように形成されており、外枠１４の上面１７ａの位置が枠体１２の上面の位置および溶着部分の位置よりも前記気流の上流側に位置し、かつ、外枠１４の下面１７ｂの位置が枠体１２の下面の位置および溶着部分の位置よりも前記気流の下流側に位置する。したがって、フィルタユニットパネル１が設備に固定される際、押さえ金具５３及びガスケット５２と、外枠１４の上面１７ａ及び下面１７ｂとがそれぞれ密着するので、シール不足によるリークを抑制できる。さらに、この場合、押さえ金具５３はフィルタユニット１の外枠１４の上面１７ａと接することになるため、押さえ金具５３でフィルタユニットパネル１を固定するための応力は、外枠１４の上面１７ａにかかることになる。これにより、フィルタユニット１３の破損や溶着部分の破損が生じにくくなり、これらの破損に起因するリークが抑制される。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明のフィルタユニットパネルについて、実施例を用いて具体的に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
実施例のフィルタユニットパネルとして、図１に示すフィルタユニットパネル１と同様の構成を有するものを作製した。
【００４１】
フィルタ濾材として、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維層との積層体（日東電工社製「ＮＴＦ９５１４−Ｈ２１」）を、山高さが２２ｍｍで山の数が９３個となるようにプリーツ加工したものを用いた。このフィルタ濾材を射出成形機の金型にセットし、ＡＢＳ樹脂を射出成形して枠体を形成した。こうして、外形１９５ｍｍ×２９５ｍｍのフィルタユニットを得た。次いで、６つのフィルタユニットを、外周面に形成された嵌合部を互いに嵌め合わせて固定し、さらに枠体の上面および下面に形成された凸部を溶着リブとする熱溶着により一体化した。熱溶着により一体化された後のフィルタユニットの高さ（厚さ）は２６ｍｍであった。
【００４２】
外枠として、異形押出成形により、図２と同様の形状を有する部材を作製した。材料には、ＡＢＳ樹脂およびガラス繊維からなるダイセルポリマー株式会社製の「セビアンＶＧＲ１０」を用いた。この外枠の高さ（厚さ）（溶着リブとする凸部を除いた部分の高さ（厚さ））は２７ｍｍであり、フィルタユニットの高さ（厚さ）よりも大きかった。
【００４３】
外枠とフィルタユニットの枠体とを、外枠および枠体の上面および下面に形成された凸部を溶着リブとする熱溶着により一体化し、外形６１０ｍｍ×６１０ｍｍのフィルタユニットパネルを得た。得られたフィルタユニットパネルにおいて、外枠の上面の位置は枠体の上面の位置および溶着部分の位置よりも気流の上流側に位置し、かつ、外枠の下面の位置は枠体の下面の位置および溶着部分の位置よりも気流の下流側に位置するように、外枠とフィルタユニットの枠体とが一体化されていた。
【００４４】
以上のように作製されたフィルタユニットパネルについて、以下の方法で強度試験およびリーク試験を行った。その結果を、表１に示す。
【００４５】
＜強度試験＞
小型バイス（ＥＲＯＮ製、「Ｎｏ．２００」」）のクランプ面中央にフィルタユニットと外枠との結合部が配置されるように、フィルタユニットパネルを小型バイスに設置した。クランプ面のサイズは、１００ｍｍ×７３ｍｍであった。株式会社中村製作所製のトルクレンチ「ＫＡＮＯＮ（Ｎ９００ＬＣＫ）」を用い、トルク設定後にバイスを締め付けて、外枠とフィルタユニットとの結合部の破損状況を確認した。
【００４６】
＜リーク試験＞
フィルタユニットパネルをダクトの下流側に設置し、風速計を用いて面風速０．５ｍ／ｓｅｃとなるように風量を設定した。ＪＩＳ Ｂ ９９２１に適合したパーティクルカウンターと、粒径が０．５μｍよりも大きい試験粒子とを用いて、リークの有無を確認した。パーティクルカウンターの吸気量は２８．３Ｌ／ｍｉｎとした。また、パーティクルカウンターに設けられたプローブは、３０ｍｍ×５０ｍｍの吸入面積を有していた。フィルタユニットパネル上流側の試験粒子濃度が１×１０7個／ｍｉｎとなるようにＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）粒子を発生させて、フィルタユニットパネル下流側に設置したプローブで１×１０3個以上／ｍｉｎの試験粒子が検出された場合にリーク有りと判断した。
【００４７】
（比較例１）
外枠の形状を、図９に示した形状とした点以外は、実施例１と同様の方法でフィルタユニットパネルを作製した。なお、外枠の高さ（厚さ）は２３ｍｍであり、フィルタユニットの高さ（厚さ）よりも小さかった。したがって、比較例１のフィルタユニットパネルは、外枠の上面の位置が枠体の上面の位置および溶着部分の位置よりも気流の下流側に位置し、かつ、外枠の下面の位置は枠体の下面の位置および溶着部分の位置よりも気流の上流側に位置していた。
【００４８】
比較例１のフィルタユニットパネルについても、実施例１と同様の方法で、強度試験およびリーク試験を行った。その結果を、表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
以上の結果から、外枠の高さ（厚さ）がフィルタユニットの高さ（厚さ）よりも大きく設定された、本発明の構成を満たす実施例１のフィルタユニットパネルは、比較例１のフィルタユニットパネルと比較して、設備へ固定された際のリークや破損が生じにくいことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のフィルタユニットパネルは、設備に固定された状態におけるリークを抑制でき、さらに設備に固定した場合に破損しにくいので、クリーンルーム等の特に高度な防塵が要求される用途においても、好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ フィルタユニットパネル
１１ フィルタ濾材
１２ 枠体
１２ａ、１２ｂ 枠体の凸部
１２ｃ 枠体の嵌合部
１３ フィルタユニット
１４ 外枠
１５ 中空部
１６ 後退部
１７ａ 外枠の上面
１７ｂ 外枠の下面
１８ａ、１８ｂ 外枠の凸部
１９ａ、１９ｂ 接合樹脂
５１ フィルタユニットパネル取付枠
５２ ガスケット
５３ 押さえ金具
５４ ボルト
５５ ナット
５６ 締結部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム、空調設備、ガスタービンおよび蒸気タービン等の吸気口および／または排気口において使用されるフィルタユニットパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルーム、空調設備、ガスタービンおよび蒸気タービン等の吸気口および／または排気口には、エアフィルタが設けられている。これらの用途におけるエアフィルタとしては、フィルタ濾材とそれを支持する枠体とを有する複数のフィルタユニットを、その外周面が互いに接するように連結させたフィルタユニットパネルが適している。特許文献１には、樹脂部材を枠体とするフィルタユニットを連結したフィルタユニットパネルの一例が開示されている。
【０００３】
フィルタユニットパネルには、その四周を囲む外枠がさらに設けられることがある。外枠は、フィルタユニットを保護し、パネル全体の強度を増し、フィルタユニットの設置を容易にする。従来、外枠としては、アルミ等の金属部材や木製部材が用いられてきた。
【０００４】
フィルタユニットの枠体を樹脂部材とし、外枠に金属部材や木製部材を用いる場合、フィルタユニットと外枠との接合には接着剤を用いるのが一般的である。しかし、接着剤を用いて接合すると、エアフィルタから接着剤に由来する有機ガスが発生することがある。エアフィルタからの有機ガスの発生は、とりわけクリーンルーム等にエアフィルタを用いる場合には、防止しなければならない。
【０００５】
そこで、樹脂部材を枠体とする複数のフィルタユニットと共にこれらのユニットを囲む外枠を用いながらも、有機ガスの発生を抑制するフィルタユニットパネルとして、外枠の材料に樹脂を用いたフィルタユニットパネルが提案されている（例えば特許文献２参照）。このフィルタユニットパネルに用いられている外枠は、例えば、その横断面が図７に示すような形状を有する外枠１０１であり、図８に示すようにフィルタユニット１０２と一体化される。外枠１０１のフィルタユニット１０２と接する面には、図７に示すように後退部１０５が形成されている。外枠１０１の上面および下面には、フィルタユニット１０２の枠体１０４と接合される部分に凸部１０１ａ，１０１ｂが形成されている。一方、フィルタユニット１０２は、フィルタ濾材１０３とフィルタ濾材１０３の四周を支持する枠体１０４とによって構成されている。枠体１０４にも、外枠１０１と接合される部分に凸部１０４ａ，１０４ｂが形成されている。外枠１０１とフィルタユニット１０２とは、凸部１０１ａと凸部１０４ａ、凸部１０１ｂと凸部１０４ｂを、それぞれ溶着リブとして溶着することにより、一体化される。溶解した凸部１０１ａと凸部１０４ａ、凸部１０１ｂと凸部１０４ｂは、フィルタユニット１０２の枠体１０４と外枠１０１との上面および下面を跨ぐように変形し、その状態で固化して接合樹脂１０６ａ，１０６ｂとなる（図９参照）。
【０００６】
このように、外枠の材料として金属に代えて樹脂を用いることにより、フィルタユニットパネル全体を焼却可能な材料により構成することが可能になる。焼却可能な材料により構成したフィルタユニットパネルは、廃棄処分が容易となる。さらに、係止つめ等を用いて接合するパネルと比べ、溶着により枠体同士および枠体と外枠とを接合したフィルタユニットパネルは、効率よく製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１９６８３号公報
【特許文献２】特開２００９−１１９４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フィルタユニットパネルの外枠に求められる基本性能に、フィルタ形状の保持、設備とフィルタユニットとのシール、および、設備への固定がある。設備への固定には、押さえ金具等が用いられる。
【０００９】
例えば、特許文献２に開示されたフィルタユニットパネルは、図１０に示すような状態で、設備側に固定される。具体的には、設備側に設けられたフィルタユニットパネル取付枠１１０に、ガスケット１１１を介してフィルタユニットパネルの外枠１０１の下面を当接させると共に、押さえ金具１１２を外枠１０１の上面に当てて、ボルト１１３とナット１１４とからなる締結部材１１５を用いて押さえ金具１１２を取付枠１１０に対して締め付けることによって、フィルタユニットパネルの外枠１０１が取付枠１１０に対して押さえ金具１１２で固定される。なお、ここでの外枠１０１の上面および下面とは、フィルタユニットパネルを通過する気流の上流側に位置する面を上面、下流側に位置する面を下面としているため、図の上下とは逆になっている。
【００１０】
フィルタユニット１０２の枠体１０４と外枠１０１とが樹脂材料で形成されている従来のフィルタユニットパネルでは、外枠１０１の厚さ（高さ）が、フィルタユニット１０２（フィルタユニット１０２の枠体１０４と外枠１０１との溶着部分も含む）の厚さ（高さ）と同程度かそれよりも小さかった。したがって、図１０に示すように、従来のフィルタユニットパネルが設備に固定された場合、フィルタユニット１０２の厚さよりも外枠１０１の厚さの方が小さいため、ガスケット１１１でのシール不足によるリークが懸念されていた。さらに、この場合、押さえ金具１１２はフィルタユニット１０２および／または溶着部分と接することになるため、押さえ金具１１２でフィルタユニットパネルを固定するための全応力がフィルタユニット１０２および／または溶着部分に加えられることになり、フィルタユニット１０２および／または溶着部分が破損してリークが生じる場合があった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、フィルタユニットの枠体と外枠とが共に樹脂部材であり、枠体と外枠とが溶着によって一体化されたフィルタユニットパネルにおいて、設備へ固定された際にリークや破損が生じにくいフィルタユニットパネル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】
【００１２】
本発明は、複数のフィルタユニットと、前記複数のフィルタユニットを囲む外枠とを備え、前記複数のフィルタユニットが、それぞれ、フィルタ濾材と、前記フィルタ濾材を支持する枠体とを備え、前記外枠および前記枠体がともに樹脂部材であり、前記複数のフィルタユニットが隣接する枠体の溶着により一体化され、前記複数のフィルタユニットと前記外枠とは、前記外枠と前記外枠に隣接する枠体との溶着により一体化され、前記外枠の厚さが、隣接するフィルタユニットの厚さよりも大きい、フィルタユニットパネルを提供する。
【００１３】
なお、本発明のフィルタユニットパネルにおける外枠の厚さとは、外枠のうち、枠体との溶着に用いられる溶着部分を除いた部分の厚さのことである。また、フィルタユニットの厚さとは、フィルタユニットの枠体と外枠との溶着部分も含んだフィルタユニットの厚さのことである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のフィルタユニットパネルは、外枠の厚さが隣接するフィルタユニットの厚さよりも大きい。そのため、設備に固定された状態におけるリークを抑制できる。また、フィルタユニットよりも外枠の方が厚いため、本発明のフィルタユニットパネルが固定部材によって設備に固定された場合に、当該固定部材に当接するのが外枠となる。したがって、フィルタユニットパネルを固定するための全応力がフィルタユニットおよび／または溶着部分に加えられることがないので、フィルタユニットの破損および溶着部分の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態におけるフィルタユニットパネルの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフィルタユニットパネルの外枠の一例を示す横断面図である。
【図３】図２の外枠をフィルタユニットに当接させた状態を示す断面図である。
【図４】図２の外枠とフィルタユニットとを溶着した状態を示す断面図である。
【図５】本発明のフィルタユニットパネルが設備に固定された状態の一例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す状態において、フィルタユニットパネルが固定部材によって設備に固定された状態を示す、一部断面を含む図である。
【図７】従来の外枠の一例を示す横断面図である。
【図８】図７の外枠にフィルタユニットを当接させた状態を示す断面図である。
【図９】図７の外枠とフィルタユニットとを溶着した状態を示す断面図である。
【図１０】従来のフィルタユニットパネルが固定部材によって設備に固定された状態を示す、一部断面を含む図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のフィルタユニットパネルの実施の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。なお、以下の記載は本発明を限定するものではない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態におけるフィルタユニットパネル１の平面図である。図１に示すように、本実施の形態のフィルタユニットパネル１は、複数（本実施の形態では６つ）のフィルタユニット１３と、複数のフィルタユニット１３を囲む外枠１４とを備えている。複数のフィルタユニット１３は、それぞれ、フィルタ濾材１１と、フィルタ濾材１１を支持する枠体１２とを備えている。フィルタ濾材１１は、濾過面積の増加のためにプリーツ加工（ひだ折り加工）されている。フィルタ濾材１１は、平面視（フィルタ濾材を通過する気流に沿って見た状態を指す）で矩形であり、枠体１２は、平面視でその内周および外周がそれぞれ矩形を描く額縁形状を有し、その内周面でフィルタ濾材１１を支持している。
【００１８】
枠体１２は樹脂部材であり、複数のフィルタユニット１３は、互いに隣接する枠体１２の溶着により一体化されている。枠体１２としては、フィルタ濾材１１の周縁部を固定するように、より具体的には周縁部を埋め込んで固定するように、射出成形された樹脂部材が好適である。射出成形は、枠体１２の形成とフィルタ濾材１１の固定とを同時に行い、製造工程を簡略化するものである。射出成形によると、樹脂部材にソリ、ヒケといった欠点が生じやすい。このため、射出成形による樹脂部材を最外に配置した状態でエアフィルタを設置すると、エアフィルタのシーリングが不完全になるおそれがある。しかし、射出成形による枠体１２のこの欠点は、外枠１４を設けることによって、その表出を防止できる。
【００１９】
枠体１２の外周面には、枠体１２の周方向に伸長し、凸部（峰部）および凹部（谷部）が交互に配列された嵌合部（図３および図４の嵌合部１２ｃ参照）が形成されていてもよい。このような嵌合部は、複数のフィルタユニット１３を一体化する時に、隣接するフィルタユニット１３の嵌合部と嵌め合わされることになる。したがって、このような嵌合部を設けることにより、フィルタユニット１３同士の溶着部分におけるリークが抑制できる。なお、枠体１２の外周面に嵌合部が設けられていなくてもよい。
【００２０】
フィルタ濾材１１よりも当該濾材１１を通過する気流の上流側に位置して前記気流の上流側を向く枠体１２の面を上面、フィルタ濾材１１よりも前記気流の下流側に位置して前記気流の下流側を向く枠体１２の面を下面とする場合、枠体１２の上面および下面には凸部が形成されており、この凸部は枠体１２の外周面を延伸した壁面を有する（図３に示された枠体１２の凸部１２ａ，１２ｂ参照）。この凸部は、複数のフィルタユニット同士を一体化するとき、さらに外枠１４と一体化するときに、溶着リブとして機能する。
【００２１】
外枠１４は、フィルタユニット１３を保護し、パネル全体の強度を増し、フィルタユニットパネル１の設置を容易にする。外枠１４は樹脂部材であり、隣接するフィルタユニット１３の枠体１２と溶着によって一体化されている。外枠１４は、４本の棒状体を一体化して構成するとよい。図２に、外枠１４の一例の横断面を示す。外枠１４の横断面には、パネルの軽量化に寄与する中空部１５が表れている。
【００２２】
外枠１４の内周面（フィルタユニットに接する面）には後退部１６が形成されている。後退部１６は、フィルタユニット１３の枠体１２の外周面に設けられた嵌合部と接しないように形成される（図３および図４参照）。外枠１４は、後退部１６の上部および下部においてフィルタユニット１３に接する。後退部１６を形成するのは嵌合部を収容するためであるので、枠体１２に嵌合部が設けられていない場合は、外枠１４に後退部１６を設ける必要はない。外枠１４には、後退部１６に代えてユニットの嵌合部と嵌り合う嵌合部を形成してもよく、これによるとパネルの剛性がさらに向上する。しかし、この場合は、外枠１４を配置するべきフィルタユニット１３の最外面に現れている嵌合部に応じた嵌合部を用意する必要が生じ、複数種類の外枠を準備しなければならないことがある。他方、後退部１６を利用すると、製造をやや煩雑にする上記のような必要がなくなる。
【００２３】
外枠１４の上面１７ａおよび下面１７ｂには、凸部１８ａおよび凸部１８ｂがそれぞれ形成されている。凸部１８ａ，１８ｂは、外枠１４の内周面を延伸した壁面を有する。図３に示すように、凸部１８ａおよび凸部１８ｂは、それぞれ、外枠１４がフィルタユニット１３に接した状態でフィルタユニット１３の枠体１２に形成された凸部１２ａおよび凸部１２ｂと接するように形成されている。なお、ここでは、フィルタ濾材１１よりも当該濾材１１を通過する気流の上流側に位置して前記気流の上流側を向く外枠１４の面を上面１７ａ、フィルタ濾材１１よりも前記気流の下流側に位置して前記気流の下流側を向く外枠１４の面を下面１７ｂとする。
【００２４】
外枠１４とフィルタユニット１３とは、凸部１８ａ，１８ｂおよび凸部１２ａ，１２ｂを溶着リブとして溶着することにより一体化される。図４に示すように、溶解した凸部１８ａおよび凸部１２ａは、外枠１４と枠体１２の上面を跨ぐように変形し、この状態で接合樹脂１９ａとなる。また、溶解した凸部１８ｂおよび凸部１２ｂは、外枠１４と枠体１２の下面を跨ぐように変形し、この状態で接合樹脂１９ｂとなる。凸部１８ａ，１８ｂの形状は、特には限定されないが、テーパー状であることが好ましい。テーパー状とすることで、溶着時に溶解した凸部１８ａ，１８ｂの樹脂が凸部１８ａ，１８ｂに隣接する溝の部分に流れ込んで溜まることを抑制できるので、接合樹脂１９ａ，１９ｂを外枠１４と枠体１２とに跨った状態にしやすくなる。
【００２５】
外枠１４は、フィルタユニット１３と一体化された状態において、その厚さがフィルタユニット１３の厚さよりも大きくなるように形成されている。例えば、外枠１４の上面１７ａの位置が枠体１２の上面の位置および溶着部分（外枠１４及び枠体１２の上面のうち、外枠１４と枠体１２との溶着に用いられている部分。本実施の形態では接合樹脂１９ａの部分に相当する。）の位置よりも前記気流の上流側に位置し、かつ、外枠１４の下面１７ｂの位置が枠体１２の下面の位置および溶着部分（外枠１４および枠体１２の下面のうち、外枠１４と枠体１２との溶着に用いられている部分。本実施の形態では接合樹脂１９ｂの部分に相当する。）の位置よりも前記気流の下流側に位置するように、外枠１４を形成するとよい。ただし、外枠１４の上面１７ａの位置とは、外枠１４の上面１７ａのうち、枠体１２との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も上流側の位置のことである。外枠１４の下面１７ｂの位置とは、外枠１４の下面１７ｂのうち、枠体１２との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も下流側の位置のことである。また、枠体１２の上面の位置とは、枠体１２の上面のうち前記気流の最も上流側の位置のことである。枠体１２の下面の位置とは、枠体１２の下面のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。溶着部分（接合樹脂１９ａ）の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も上流側の位置のことである。溶着部分（接合樹脂１９ｂ）の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。
【００２６】
外枠１４は、フィルタユニット１３と一体化された状態において、その厚さがフィルタユニット１３の厚さよりも大きくなるような形状であればよいため、図２に示した形状に限らない。外枠１４を構成する複数本の棒状体は、それぞれ、押出成形による樹脂部材、特に横断面に中空部および／または後退部が形成されるように押出成形された樹脂部材であることが好ましい。
【００２７】
枠体１２および外枠１４を構成する樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂（芳香族ポリアミド系樹脂を含む）、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂等）、ポリカーボネート系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、２種以上を混合して用いてもよいし、枠体１２と外枠１４とで異なる種類の樹脂を用いても構わない。樹脂には、ガラス繊維および炭素繊維等の充填剤、顔料、抗菌剤等を添加してもよい。
【００２８】
フィルタ濾材１１には、公知のフィルタ濾材およびそれと同等以上の防塵性能を有するフィルタ濾材を使用できる。フィルタ濾材１１としては、メルトブロー不織布、エレクトレットフィルタ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜等を用いることができる。発塵しないクリーンな材料であり、集塵性能が高いとの理由から、ＰＴＦＥ多孔質膜を用いることが望ましい。好ましいフィルタ濾材１１としては、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維層との積層体が挙げられる。通気性繊維層は、例えば高分子繊維材料から構成するとよい。フィルタ濾材１１の材料としてはガラス繊維も知られているが、ガラス繊維をフィルタ濾材として用いると焼却処分が難しくなる。
【００２９】
ＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば以下のように製造できる。
【００３０】
まず、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を加えたペースト状の混和物を予備成形する。液状潤滑剤は、ＰＴＦＥファインパウダーの表面をぬらすことができ、抽出や過熱により除去できるものであれば、特に制約はない。例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル等を使用できる。液状添加量は、ＰＴＦＥファインパウダー１００重量部に対して５〜５０重量部程度が適当である。上記予備成形は、液状潤滑剤が絞り出せない程度の圧力で行う。
【００３１】
次に、予備成形体をペースト押出または圧延によってシート状に成形し、このＰＴＦＥシート体を少なくとも一軸方向に延伸してＰＴＦＥ多孔質膜を得る。なお、ＰＴＦＥシート体の延伸は、液状潤滑剤を除去してから行うのが望ましい。延伸倍率は特に規定されず、圧力損失、捕集効率に応じて適宜設定すればよい。延伸ムラや延伸時の破談などを考慮すると、面積延伸倍率５０〜９００倍が好ましい。
【００３２】
ＰＴＦＥ多孔膜についての平均孔計は、０．０１〜５μｍが好ましく、平均繊維径は、０．０１〜０．３μｍが好ましい。５．３ｃｍ／ｓｅｃの流速で空気を透過させる時の圧力損失は、１０〜２９５Ｐａが好ましい。
【００３３】
通気性繊維材料は、補強材としての機能を有する。さらにそれ自身も粉塵捕集性能を有し、プレフィルタ濾材として作用する場合もある。通気性繊維材料としては、ＰＴＦＥ多孔質膜よりも高強度および高通気性を有するものが好適であり、その材料および形態等は特に制限されない。材料としては、フェルト、不織布、織布およびメッシュ等が挙げられる。強度、捕集性、柔軟性の観点からは不織布が好ましく、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド及びこれらの複合材料を用いることができる。
【００３４】
上記のＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維材料とを積層させることにより、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維層との積層体からなる濾材が得られるが、その積層方法は特に限定されない。単にこれらを重ね合わせてもよいし、接着剤ラミネート、熱ラミネート等の方法で積層してもよい。
【００３５】
フィルタユニットを構成するフィルタ濾材は、通気面積及び捕集面積を増大させるために、プリーツ加工されていることが好ましい。
【００３６】
フィルタ濾材１１の厚さは、特に限定されないが、プリーツ加工した際に形状を保持する程度の厚さは必要であるため、０．０５〜１ｍｍが好ましい。フィルタ濾材の圧力損失は、線速５．３ｃｍ／ｓｅｃの時に２０〜３００Ｐａであることが好ましく、５０〜２００Ｐａであることがより好ましい。０．３〜０．５μｍの粒子の捕集効率が、線速５．３ｃｍ／ｓｅｃの時に９９％以上であることが好ましく９９．９７％以上がより好ましい。
【００３７】
次に、本実施の形態のフィルタユニットパネル１の設備への固定について説明する。
【００３８】
図５は、フィルタユニットパネル１が設備に固定された状態の一例を示す斜視図である。また、図６は、フィルタユニットパネル１が固定部材によって固定された状態を詳しく示す、一部断面を含む図である。設備側に設けられたフィルタユニットパネル取付枠５１に、ガスケット５２を介してフィルタユニットパネル１の外枠１４の下面１７ｂを当接させると共に、押さえ金具５３を外枠１４の上面１７ａに当てて、ボルト５４とナット５５とからなる締結部材５６を用いて押さえ金具５３を取付枠５１に対して締め付けることによって、フィルタユニットパネル１の外枠１４が取付枠５１に対して押さえ金具５３で固定される。このようにして、フィルタユニットパネル１が設備側に固定される。フィルタユニットパネル１の外枠１４は、フィルタユニット１３と一体化された状態において、その厚さがフィルタユニット１３の厚さよりも大きくなるように形成されており、外枠１４の上面１７ａの位置が枠体１２の上面の位置および溶着部分の位置よりも前記気流の上流側に位置し、かつ、外枠１４の下面１７ｂの位置が枠体１２の下面の位置および溶着部分の位置よりも前記気流の下流側に位置する。したがって、フィルタユニットパネル１が設備に固定される際、押さえ金具５３及びガスケット５２と、外枠１４の上面１７ａ及び下面１７ｂとがそれぞれ密着するので、シール不足によるリークを抑制できる。さらに、この場合、押さえ金具５３はフィルタユニット１の外枠１４の上面１７ａと接することになるため、押さえ金具５３でフィルタユニットパネル１を固定するための応力は、外枠１４の上面１７ａにかかることになる。これにより、フィルタユニット１３の破損や溶着部分の破損が生じにくくなり、これらの破損に起因するリークが抑制される。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明のフィルタユニットパネルについて、実施例を用いて具体的に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
実施例のフィルタユニットパネルとして、図１に示すフィルタユニットパネル１と同様の構成を有するものを作製した。
【００４１】
フィルタ濾材として、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性繊維層との積層体（日東電工社製「ＮＴＦ９５１４−Ｈ２１」）を、山高さが２２ｍｍで山の数が９３個となるようにプリーツ加工したものを用いた。このフィルタ濾材を射出成形機の金型にセットし、ＡＢＳ樹脂を射出成形して枠体を形成した。こうして、外形１９５ｍｍ×２９５ｍｍのフィルタユニットを得た。次いで、６つのフィルタユニットを、外周面に形成された嵌合部を互いに嵌め合わせて固定し、さらに枠体の上面および下面に形成された凸部を溶着リブとする熱溶着により一体化した。熱溶着により一体化された後のフィルタユニットの高さ（厚さ）は２６ｍｍであった。
【００４２】
外枠として、異形押出成形により、図２と同様の形状を有する部材を作製した。材料には、ＡＢＳ樹脂およびガラス繊維からなるダイセルポリマー株式会社製の「セビアンＶＧＲ１０」を用いた。この外枠の高さ（厚さ）（溶着リブとする凸部を除いた部分の高さ（厚さ））は２７ｍｍであり、フィルタユニットの高さ（厚さ）よりも大きかった。
【００４３】
外枠とフィルタユニットの枠体とを、外枠および枠体の上面および下面に形成された凸部を溶着リブとする熱溶着により一体化し、外形６１０ｍｍ×６１０ｍｍのフィルタユニットパネルを得た。得られたフィルタユニットパネルにおいて、外枠の上面の位置は枠体の上面の位置および溶着部分の位置よりも気流の上流側に位置し、かつ、外枠の下面の位置は枠体の下面の位置および溶着部分の位置よりも気流の下流側に位置するように、外枠とフィルタユニットの枠体とが一体化されていた。
【００４４】
以上のように作製されたフィルタユニットパネルについて、以下の方法で強度試験およびリーク試験を行った。その結果を、表１に示す。
【００４５】
＜強度試験＞
小型バイス（ＥＲＯＮ製、「Ｎｏ．２００」」）のクランプ面中央にフィルタユニットと外枠との結合部が配置されるように、フィルタユニットパネルを小型バイスに設置した。クランプ面のサイズは、１００ｍｍ×７３ｍｍであった。株式会社中村製作所製のトルクレンチ「ＫＡＮＯＮ（Ｎ９００ＬＣＫ）」を用い、トルク設定後にバイスを締め付けて、外枠とフィルタユニットとの結合部の破損状況を確認した。
【００４６】
＜リーク試験＞
フィルタユニットパネルをダクトの下流側に設置し、風速計を用いて面風速０．５ｍ／ｓｅｃとなるように風量を設定した。ＪＩＳ Ｂ ９９２１に適合したパーティクルカウンターと、粒径が０．５μｍよりも大きい試験粒子とを用いて、リークの有無を確認した。パーティクルカウンターの吸気量は２８．３Ｌ／ｍｉｎとした。また、パーティクルカウンターに設けられたプローブは、３０ｍｍ×５０ｍｍの吸入面積を有していた。フィルタユニットパネル上流側の試験粒子濃度が１×１０7個／ｍｉｎとなるようにＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）粒子を発生させて、フィルタユニットパネル下流側に設置したプローブで１×１０3個以上／ｍｉｎの試験粒子が検出された場合にリーク有りと判断した。
【００４７】
（比較例１）
外枠の形状を、図９に示した形状とした点以外は、実施例１と同様の方法でフィルタユニットパネルを作製した。なお、外枠の高さ（厚さ）は２３ｍｍであり、フィルタユニットの高さ（厚さ）よりも小さかった。したがって、比較例１のフィルタユニットパネルは、外枠の上面の位置が枠体の上面の位置および溶着部分の位置よりも気流の下流側に位置し、かつ、外枠の下面の位置は枠体の下面の位置および溶着部分の位置よりも気流の上流側に位置していた。
【００４８】
比較例１のフィルタユニットパネルについても、実施例１と同様の方法で、強度試験およびリーク試験を行った。その結果を、表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
以上の結果から、外枠の高さ（厚さ）がフィルタユニットの高さ（厚さ）よりも大きく設定された、本発明の構成を満たす実施例１のフィルタユニットパネルは、比較例１のフィルタユニットパネルと比較して、設備へ固定された際のリークや破損が生じにくいことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のフィルタユニットパネルは、設備に固定された状態におけるリークを抑制でき、さらに設備に固定した場合に破損しにくいので、クリーンルーム等の特に高度な防塵が要求される用途においても、好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ フィルタユニットパネル
１１ フィルタ濾材
１２ 枠体
１２ａ、１２ｂ 枠体の凸部
１２ｃ 枠体の嵌合部
１３ フィルタユニット
１４ 外枠
１５ 中空部
１６ 後退部
１７ａ 外枠の上面
１７ｂ 外枠の下面
１８ａ、１８ｂ 外枠の凸部
１９ａ、１９ｂ 接合樹脂
５１ フィルタユニットパネル取付枠
５２ ガスケット
５３ 押さえ金具
５４ ボルト
５５ ナット
５６ 締結部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィルタユニットと、前記複数のフィルタユニットを囲む外枠とを備え、
前記複数のフィルタユニットが、それぞれ、フィルタ濾材と、前記フィルタ濾材を支持する枠体とを備え、
前記外枠および前記枠体がともに樹脂部材であり、
前記複数のフィルタユニットが隣接する枠体の溶着により一体化され、
前記複数のフィルタユニットと前記外枠とは、前記外枠と前記外枠に隣接する枠体との溶着により一体化され、
前記外枠の厚さが、隣接するフィルタユニットの厚さよりも大きい、
フィルタユニットパネル。
【請求項２】
前記外枠が、溶着により一体化された複数本の棒状体により構成された、請求項１に記載のフィルタユニットパネル。
【請求項３】
前記複数本の棒状体が、それぞれ、横断面に中空部および／または後退部が形成されるように押出成形された樹脂部材である、請求項２に記載のフィルタユニットパネル。
【請求項４】
前記フィルタ濾材よりも当該濾材を通過する気流の上流側に位置して前記気流の上流側を向く外枠および枠体の面を上面、前記フィルタ濾材よりも前記気流の下流側に位置して前記気流の下流側を向く外枠および枠体の面を下面としたときに、
前記外枠の上面の位置が、前記枠体の上面の位置よりも前記気流の上流側に位置し、かつ、前記外枠および前記枠体の上面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置よりも前記気流の上流側に位置し、
前記外枠の下面の位置が、前記枠体の下面の位置よりも前記気流の下流側に位置し、かつ、前記外枠および前記枠体の下面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置よりも前記気流の下流側に位置する、
請求項１〜３の何れか１項に記載のフィルタユニットパネル。
ただし、前記外枠の上面の位置とは、前記外枠の上面のうち、前記枠体との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も上流側の位置のことであり、前記外枠の下面の位置とは、前記外枠の下面のうち、前記枠体との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も下流側の位置のことである。また、前記枠体の上面の位置とは、前記枠体の上面のうち前記気流の最も上流側の位置のことであり、前記枠体の下面の位置とは、前記枠体の下面のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。また、前記外枠および前記枠体の上面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も上流側の位置のことであり、前記外枠および前記枠体の下面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。
【請求項１】
複数のフィルタユニットと、前記複数のフィルタユニットを囲む外枠とを備え、
前記複数のフィルタユニットが、それぞれ、フィルタ濾材と、前記フィルタ濾材を支持する枠体とを備え、
前記外枠および前記枠体がともに樹脂部材であり、
前記複数のフィルタユニットが隣接する枠体の溶着により一体化され、
前記複数のフィルタユニットと前記外枠とは、前記外枠と前記外枠に隣接する枠体との溶着により一体化され、
前記外枠の厚さが、隣接するフィルタユニットの厚さよりも大きい、
フィルタユニットパネル。
【請求項２】
前記外枠が、溶着により一体化された複数本の棒状体により構成された、請求項１に記載のフィルタユニットパネル。
【請求項３】
前記複数本の棒状体が、それぞれ、横断面に中空部および／または後退部が形成されるように押出成形された樹脂部材である、請求項２に記載のフィルタユニットパネル。
【請求項４】
前記フィルタ濾材よりも当該濾材を通過する気流の上流側に位置して前記気流の上流側を向く外枠および枠体の面を上面、前記フィルタ濾材よりも前記気流の下流側に位置して前記気流の下流側を向く外枠および枠体の面を下面としたときに、
前記外枠の上面の位置が、前記枠体の上面の位置よりも前記気流の上流側に位置し、かつ、前記外枠および前記枠体の上面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置よりも前記気流の上流側に位置し、
前記外枠の下面の位置が、前記枠体の下面の位置よりも前記気流の下流側に位置し、かつ、前記外枠および前記枠体の下面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置よりも前記気流の下流側に位置する、
請求項１〜３の何れか１項に記載のフィルタユニットパネル。
ただし、前記外枠の上面の位置とは、前記外枠の上面のうち、前記枠体との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も上流側の位置のことであり、前記外枠の下面の位置とは、前記外枠の下面のうち、前記枠体との溶着に用いられる溶着部分を除く領域において、前記気流の最も下流側の位置のことである。また、前記枠体の上面の位置とは、前記枠体の上面のうち前記気流の最も上流側の位置のことであり、前記枠体の下面の位置とは、前記枠体の下面のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。また、前記外枠および前記枠体の上面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も上流側の位置のことであり、前記外枠および前記枠体の下面における前記外枠と前記枠体との溶着部分の位置とは、当該溶着部分のうち前記気流の最も下流側の位置のことである。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−３５１９１（Ｐ２０１２−３５１９１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７２６１（Ｐ２０１０−１７７２６１）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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