フィルタ
【課題】
フィルタ使用時の空気抵抗により生じる構造的な圧力損失を軽減させたフィルタを提供する。
【解決手段】
山谷状に形成された濾材を含むフィルタであって、フィルタ上流側に位置する濾材の山頂部が、２つの斜面部と尾根部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における山頂部の内側において、２つの斜面部と尾根部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であるとともに、隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であることを特徴とするフィルタ。
フィルタ使用時の空気抵抗により生じる構造的な圧力損失を軽減させたフィルタを提供する。
【解決手段】
山谷状に形成された濾材を含むフィルタであって、フィルタ上流側に位置する濾材の山頂部が、２つの斜面部と尾根部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における山頂部の内側において、２つの斜面部と尾根部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であるとともに、隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であることを特徴とするフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄や液体浄化のために用いられるフィルタに関し、さらに詳細には不織布や濾紙などのシート状物を山谷折加工した濾材を使用したフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
山谷状に形成された濾材を用いたフィルタは、ビルの空調用や空気清浄機や掃除機やエアコンなどの家庭用機器に幅広く使用されている。
【０００３】
濾材を山谷状に形成する目的は、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を増加させることにあるが、隣り合う山谷間で濾材同士が接触し、空気などの流体が停滞してしまうため、これを防止するには、たとえばリテーナ付きフィルタとして、特許文献１や特許文献２に示されるように、濾材表面に連続的または断続的に接着剤を塗布しこれを硬化させることによってリテーナを形成し、山谷間の空間を確保する方法がある。
【０００４】
また、山谷の位置規制部材付きフィルタとして、特許文献３、特許文献４や特許文献５に示されるように、金属や不織布などで形成された部材によって山谷の位置を規制し、山谷間に所定の空間を確保する方法もあるが、これらいずれの方法も山谷間の間隔を確保することに着目しているのみで、そこに開示される濾材では、図１２に示すように、フィルタとして使用した際に、空気の抵抗によって濾材が変形し上流側山頂部に空気が流通しない部分１７が生じ、これにより構造的な圧力損失が発生していたのが実状である。
【０００５】
加えて、上記に示したいずれの技術も、濾材の表面に適当な強度を持つ何らかの物質をリテーナや位置規制部材として配する必要があるため、これにより濾材の濾過有効面積が減少したり、フィルタの重量が増加したりするなどの不都合もあった。
【０００６】
本発明者らは、濾材における構造的な圧力損失の原因として、前記したような、空気の抵抗によって濾材が変形し上流側山頂部に空気が流れない部分が生じていることを突き止め、かかる現象を改善すべく鋭意検討の結果、本発明に至ったのである。
【特許文献１】特開平２−２８４６２６号公報
【特許文献２】特許第３００３６８５号
【特許文献３】特開昭６２−２２５２２２号公報
【特許文献４】特開平５−１８４８４１号公報
【特許文献５】実開昭６３−４６９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前記した従来のフィルタにおける問題を解決し、フィルタ使用時の空気抵抗により生じる構造的な圧力損失を軽減させたフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のフィルタは次の構成を有する。すなわち、山谷状に形成された濾材を含むフィルタであって、フィルタ上流側に位置する濾材の山頂部が、２つの斜面部と尾根部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における山頂部の内側において、２つの斜面部と尾根部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であるとともに、隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であることを特徴とするフィルタである。
【０００９】
ここで、２つの斜面部のそれぞれと尾根部との間には溝が形成されてなることが好ましく、フィルタ下流側に位置する濾材の谷頂部が、２つの斜面部と谷底部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における谷頂部の内側において、２つの斜面部と谷底部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ２）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以下であることも好ましく、さらに、隣接する谷の間隔（Ｗ）が、前記山高さ（Ｈ）の５〜３０％の範囲にあることも好ましい。
【００１０】
また、本発明に用いる濾材を構成するシート状物が、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく測定において、２５０ｍｇ以上の剛軟度を有し、かつ、０．０７ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３未満の見掛け密度を有することも好ましい。さらに、山谷状に形成された濾材が、その山谷間の間隔を保持するための支持体を有しないことも好ましい。
【００１１】
上述したフィルタは、その周囲に枠体を配し、その枠体とフィルタとを一体化せしめることによりフィルタユニットを構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィルタ使用時の空気抵抗により生じる圧力損失を軽減することができるフィルタおよびフィルタユニットとすることができる。また、本発明によれば、フィルタ重量を増加させなくとも前記効果を有効に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
本発明のフィルタは、山谷状に形成された濾材を含み、その山頂部は２つの斜面と尾根部とを有している。図１は、本発明における一態様である濾材を尾根部長手方向に直交する断面での概略断面図である。また、図２は、図１におけるフィルタ上流側に位置する山頂部を拡大して示した概略断面図である。空気などの流体は、図中の矢印Ａの向きに供給され濾過が行われる。図４は、図１に示す濾材に、矢印Ａの向きに流体が供給された状態での概略断面図である。図３は、枠体１８をフィルタの周囲に配し、その枠体とフィルタを一体化したフィルタユニットの一例を示す概略斜視図である。この例では、フィルタは、山谷状に形成された濾材１と、不織布などからなる別の濾材１９により構成されている。
【００１５】
さて、図１と図２において、山谷状に形成された濾材１の山頂部は、その内側において、片側斜面と尾根部と他の片側斜面に内接する円５を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であり、かつ隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下となるような空間を有している。
【００１６】
本発明における濾材は、上流側山頂部の内側にかかる空間を有しているため、矢印Ａの向きに流入した空気は、フィルタ使用時に空気の抵抗によって濾材に変形が生じた場合でも、図４に示すとおり濾材１において空気が流れる空間が確保され、空気が圧力損失少なく濾過される。
【００１７】
ここで、前記した円の直径（Ｒ１）が隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であっても山高さ（Ｈ）に対して０．５％を下回る場合は、上流側山頂部の内側に十分な空間を確保することができず、空気の抵抗によって濾材が変形した時に片側斜面と他の片側斜面同士が接触してしまい、図１２における濾材と同様に、上流側山頂部に空気が流通しない部分１７が生じ、構造的な圧力損失が生じやすくなる。
【００１８】
また、前記した円の直径（Ｒ１）が隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であっても山高さ（Ｈ）に対して２０％を上回る場合は、尾根部部分が大きくなることにより、この部分で受ける単位面積当たりの空気抵抗が増大してしまい、圧力損失が大きくなりやすくなる。
【００１９】
また、前記した円の直径（Ｒ１）が山高さ（Ｈ）に対して０．５％以上２０％以下であっても、谷の間隔（Ｗ）の５０％を上回る場合は、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を増加させるために適した隣接する谷の間隔（Ｗ）との関係で、フィルタ全体の空気に対する抵抗が上昇し、濾過効率が低下する傾向がみられる。
【００２０】
ここで、隣接する谷の間隔（Ｗ）とは、隣接する谷間の距離をいう。山高さ（Ｈ）と隣接する谷間の距離との関係については詳しくは後述するが、例えば山高さ（Ｈ）が３０ｍｍの山谷形状の場合、これに最も適した隣接する谷の間隔（Ｗ）は約３．５ｍｍとなるのだが、円の直径（Ｒ１）が谷の間隔の５０％を上回る場合は、それが１．７５ｍｍを上回ることになり、隣接する山間の距離が短くなり空気が通りにくく谷部での空気の流れが悪くなって、圧力損失が大きくなりやすくなる。
【００２１】
また、上記したような空間は、上流側山頂部と下流側谷頂部の内側の両方に有しても良いが、山高さと隣接する谷間の距離との関係を好適に設定しておけば、フィルタ使用時に空気の抵抗によって濾材に変形が生じた場合でも、下流側谷頂部の空気流通路が遮断されることは無いため、下流側谷頂部の内側には有さなくても良く、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を増加させることを考慮しながら選択することができる。かかる観点からは、フィルタ下流側に位置する濾材の谷頂部が、谷底部を実質的に有しないか、有したとしても、尾根部長手方向に直交する断面における谷頂部の内側において、２つの斜面部と谷底部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ２）は、山高さ（Ｈ）の０．５％以下であることが好ましい。
【００２２】
ここで、濾材の上流側山頂部や下流側谷頂部に空間を形成する方法は、特に限定されるものではないが、濾材を構成するシート状物１ａに溝を付けて折り曲げることにより形成することが好ましい。この溝付けによる空間の形成方法においては、上流側山頂部や下流側谷頂部の内側の空間の大きさを精度良く加工し、かつ、山や谷の間隔を精度良く加工するには、図５に示すような装置を用いることが効率的である。ここで図５に示す装置を用いて、山や谷の頂部に空間を有する山谷状の濾材を作製する方法について詳しく説明する。
【００２３】
濾材の原反であるシート状物１ａは、送り出しロール１０にセットされ、シート状物１ａの反始は搬送ローラー６ａと６ｂに接触した状態で両ロールの間を通り、溝付け加工部の溝付け板９ａおよび９ｂと受け溝８ａおよび８ｂの間を通り、搬送ローラー７ａと７ｂに接触した状態で両ロールの間に通されている。
【００２４】
搬送ローラー６ａと６ｂおよび搬送ローラー７ａと７ｂの間を通されているシート状物１ａは、各搬送ローラー６ａおよび６ｂと７ａおよび７ｂが回転することにより矢印Ｂの方向に順次搬送される。このとき各搬送ローラー６ａ、６ｂ、７ａおよび７ｂを任意に回転させたり停止させたりすることによりシート状物１ａの搬送量を制御することができ、これによりシート状物１ａに溝付け加工を行う位置を定める。
【００２５】
図６は、溝付け加工部１１における、一対の溝付け板９と受け溝８の一例を示す概略断面図である。また、図７、図８および図９は、それぞれ同様の他の一例を示す概略断面図である。
【００２６】
図５における溝付け加工部１１では溝付け板９ａまたは９ｂが下降することにより、図６〜９に示すようにシート状物１ａが溝付け板９と受け溝８の間に挟まれ、接触部１２においてシート状物１ａの表面に溝付け加工が施される。
【００２７】
ここで、所望の円の直径（Ｒ）を得ることができるように、図６や図８に示すように溝付け板の厚み１３と受け溝の角度１４を適切に定めて設置したり、溝付け板を図７や図９に示すような形状のものにしたりすることができる。
【００２８】
このような装置にて、シート状物１ａの溝付け加工を行う位置を適宜制御することにより、隣接する山と谷の間隔を制御することができる。
【００２９】
上述の溝付け加工したシート状物を山谷状に形成するための折り加工方法には、例えばレシプロ式、ロータリー式などの折り加工機による方法を用いることができる。
【００３０】
濾材の上流側山頂部や下流側谷頂部に空間を形成する方法としては、上記に示したシート状物に溝を付けることにより折り曲げて空間を形成する方法のほかに、図１０に示すように金属、ガラス、プラスチックなどから構成される棒状の支持体１５を用い、この支持体１５を枠材に付設し、空間を形成することもできる。この場合、山谷状に形成された濾材の山頂部分を支持することにより、空気抵抗による濾材変形量をより軽減することもできる。さらに、この他に図１１に示すような山谷形状に成形された押型１６ａおよび１６ｂでプレスする方法などの成型方法を用いることができる。
【００３１】
また、本発明において、隣接する谷部の間隔（Ｗ）および山の高さ（Ｈ）は任意であり、特に限定されるものではないが、隣接する谷部の間隔（Ｗ）がその山の高さ（Ｈ）の５〜３０％、好ましくは１０〜２０％であるのがよい。ここで、隣接する谷部の間隔とは、隣接する谷間の距離をいう。上記した谷部の間隔がその山の高さに比べて小さすぎると、空気に対する抵抗が上昇し、濾過効率が低下する傾向がみられ、逆に大きすぎると、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を設けにくくなる。
【００３２】
また、山谷状に形成した濾材をＷ状に配置したフィルタとすることにより、フィルタ寸法内の濾材の濾過有効面積を増やすこともできる。
【００３３】
本発明において、濾材を構成するシート状物の種類は特に限定されるものではなく、例えば、短繊維不織布や長繊維不織布が挙げられる。かかる不織布を構成する繊維としては、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維、パルプや麻などの天然繊維、セルロース系、アクリル系またはリグニン系繊維を炭化賦活した活性炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維などの無機繊維を用いることができる。また、シート状物としては、エレクトレット処理したポリプロピレン繊維の不織布、ポリエチレンやポリエステルなどの有機繊維不織布からなる通気性支持体を少なくとも一方の面に積層したポリトテトラフルオロエチレン多孔膜、放射線グラフト重合反応を利用して製造されるイオン交換不織布なども用いることができる。
【００３４】
とりわけ、ビルの空調用や空気清浄機や掃除機やエアコンなどの家庭用機器用のフィルタ用の濾材に好んで用いられるガラス繊維の不織布、エレクトレット処理したポリプロピレン繊維の不織布が本発明では好ましく用いられる。
また、かかるシート状物は、その剛軟度が、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく測定において、２５０ｍｇ以上であれば、上述したプリーツ形状を維持し、構造的な圧力損失の発生を極力抑制することができ好適である。さらには、かかるシート状物は、その見掛け密度が０．０７ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３未満であれば、上述した山谷の形状を維持し、構造的な圧力損失の発生を極力抑制することがさらにも増して達成できるとともに、シート内部に適当な空間を有するため、かかるシート状物は山谷形状を形成しやすい。
【００３５】
なお、シート状物の見掛け密度は、次の式に示すとおり、シート状物の重量（Ｗ）をシート状物の容積（Ｖ）で割って求めることができ、シート状物の厚みは３ｃｍ角の試料に０．２５ｇ／ｃｍ２の荷重をシート状物に掛けダイヤルゲージで測定して求めることができる。
【００３６】
ρ＝Ｗ／Ｖ
ρ：見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）
Ｗ：シート状物の重量（ｇ／ｍ２）
Ｖ：シート状物の容積（ｃｍ３）
なお、Ｖ＝Ｔ×１００００
Ｔ：シート状物の厚み（ｍｍ）
本発明においては、リテーナや山谷位置規制部材を敷設することを要しないが、本発明の目的を逸脱しない限り、シート状物の剛軟度や見掛け密度と、フィルタ使用時に空気の抵抗によって生じる濾材の変形度合いなどに応じて、適当なリテーナや山谷位置規制部材を用いることを妨げるものではない。
【００３７】
本発明のフィルタは、上記した濾材のみで構成されていても良いが、図３に示すように、不織布などからなる別の濾材１９と組み合わせてフィルタを構成しても良い。山谷状に形成された濾材１と別の濾材１９は、それぞれを単層として構成しても良いし、複数の濾材を積層し多層構造としたフィルタとしてもよい。また、それらの濾材は、同種のものを重ねても、異種のものを積層してもよい。たとえば、異種の濾材を積層する場合は、空気などの流体の流入側に目の粗い濾材を配し、流出側に目の細かい濾材を配したりすることができる。また、濾材をたとえば抗菌性を有する濾材と消臭性を有する濾材とを積層したフィルタとすれば、複数の機能を付与することもできる。
【００３８】
また、山谷状に形成された濾材１や別の濾材１９に、抗菌性、抗ウイルス性、防かび性、芳香性、消臭性、抗アレルゲン性等の性質をそれぞれ単独で、もしくは複合して付与してもよい。抗菌性を、たとえば山谷状に形成された濾材に付与した場合は、濾材に各種の菌が繁殖するのを防ぎ、濾材の寿命を延長することができる。別の濾材に付与した場合には、上流側にその別の濾材を配して下流側の濾材に菌類を含んだ空気が供給されるのを防いだり、下流側にその別の濾材を配して濾過した空気に菌類が混入することを防いだりすることができる。また、消臭性や芳香性を付与した場合も、清浄なエアを供給することができ、使用可能な時間を延ばすことができる。上記した機能の付与する手段としては、そのような機能を有する薬剤を濾材に塗布する方法や、濾材にそのような薬剤をあらかじめ練り込んでおく方法や、濾材を上記した機能を有する素材で製造する方法などをあげることができる。なお、これらの機能は上述した手段を適宜選択して付与することもできる。
【００３９】
上述したようなフィルタは、図３に示すとおり、通常、その周囲に枠体１８を配して、枠体１８とフィルタとを一体化し、フィルタユニットとして構成される。一体化することでフィルタの強度が増し、取り扱いが容易となる。また、枠体についても、抗菌性などの前記した機能を単独もしくは複合して付与することができる。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度３２０ｍｇ、見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔０．５ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は０．５ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔（Ｗ）は５ｍｍであった。
【００４１】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
（実施例２）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度２４０ｍｇ。見掛け密度０．０６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔１．０ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は１．０ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔は５ｍｍ（Ｗ）であった。
【００４２】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
（比較例１）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度３２０ｍｇ。見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔０．２ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は０．２ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔（Ｗ）は５ｍｍであった。
【００４３】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
【００４４】
円の直径が０．２ｍｍであり、山谷状に形成された上流側山頂部の内側に空気が流れるのに十分な空間を確保することできておらず、フィルタ使用時に空気の抵抗によって濾材が変形し、上流側山頂部に空気が流れない部分が生じたため、実施例１と実施例２と比べ、圧力損失と捕集効率ともに悪化し、ＨＥＰＡフィルタとしての十分な性能が得られなかった。
（比較例２）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度３２０ｍｇ。見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔２．６ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は２．５ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔（Ｗ）は５ｍｍであった。
【００４５】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
【００４６】
円の直径が２．５ｍｍであり、プリーツ状に形成された山部の上流側山頂部に空気が流れるのに十分な空間はあるものの、隣接する山間の距離が十分ではないため、プリーツ谷部での空気の流れが悪くなり、実施例１と実施例２と比べ、圧力損失と捕集効率ともに悪化し、ＨＥＰＡフィルタとしての十分な性能が得られなかった。
【００４７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、空気清浄機用のフィルタに限らず、液体濾過用のフィルタなどにも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】フィルタの概略断面図である。
【図２】上流側の山頂部の概略断面拡大図である。
【図３】フィルタユニットの一部透視概略斜視図である。
【図４】空気を流したときのフィルタの概略断面図である。
【図５】溝付け加工装置の概略図である。
【図６】溝付け加工部の拡大図である。
【図７】溝付け加工部の拡大図である。
【図８】溝付け加工部の拡大図である。
【図９】溝付け加工部の拡大図である。
【図１０】支持体を用いたフィルタの概略図である。
【図１１】プレス加工装置の概略図である。
【図１２】空気を流したときのフィルタの概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 濾材
１ａ シート状物
２、４ 片側斜面内接点
３ 尾根部内接点
５ ２つの斜面部と尾根部に内接する円
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ 搬送ローラー
８，８ａ，８ｂ 受け溝
９，９ａ，９ｂ 溝付け板
１０ 送り出しロール
１１ 溝付け加工部
１２ 接触部
１３ 板の厚み
１４ 受け溝の角度
１５ 支持体
１６ａ，１６ｂ 山谷形状に成形された押型
１７ 空気が流通しない部分
１８ 枠体
１９ 別の濾材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄や液体浄化のために用いられるフィルタに関し、さらに詳細には不織布や濾紙などのシート状物を山谷折加工した濾材を使用したフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
山谷状に形成された濾材を用いたフィルタは、ビルの空調用や空気清浄機や掃除機やエアコンなどの家庭用機器に幅広く使用されている。
【０００３】
濾材を山谷状に形成する目的は、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を増加させることにあるが、隣り合う山谷間で濾材同士が接触し、空気などの流体が停滞してしまうため、これを防止するには、たとえばリテーナ付きフィルタとして、特許文献１や特許文献２に示されるように、濾材表面に連続的または断続的に接着剤を塗布しこれを硬化させることによってリテーナを形成し、山谷間の空間を確保する方法がある。
【０００４】
また、山谷の位置規制部材付きフィルタとして、特許文献３、特許文献４や特許文献５に示されるように、金属や不織布などで形成された部材によって山谷の位置を規制し、山谷間に所定の空間を確保する方法もあるが、これらいずれの方法も山谷間の間隔を確保することに着目しているのみで、そこに開示される濾材では、図１２に示すように、フィルタとして使用した際に、空気の抵抗によって濾材が変形し上流側山頂部に空気が流通しない部分１７が生じ、これにより構造的な圧力損失が発生していたのが実状である。
【０００５】
加えて、上記に示したいずれの技術も、濾材の表面に適当な強度を持つ何らかの物質をリテーナや位置規制部材として配する必要があるため、これにより濾材の濾過有効面積が減少したり、フィルタの重量が増加したりするなどの不都合もあった。
【０００６】
本発明者らは、濾材における構造的な圧力損失の原因として、前記したような、空気の抵抗によって濾材が変形し上流側山頂部に空気が流れない部分が生じていることを突き止め、かかる現象を改善すべく鋭意検討の結果、本発明に至ったのである。
【特許文献１】特開平２−２８４６２６号公報
【特許文献２】特許第３００３６８５号
【特許文献３】特開昭６２−２２５２２２号公報
【特許文献４】特開平５−１８４８４１号公報
【特許文献５】実開昭６３−４６９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前記した従来のフィルタにおける問題を解決し、フィルタ使用時の空気抵抗により生じる構造的な圧力損失を軽減させたフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のフィルタは次の構成を有する。すなわち、山谷状に形成された濾材を含むフィルタであって、フィルタ上流側に位置する濾材の山頂部が、２つの斜面部と尾根部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における山頂部の内側において、２つの斜面部と尾根部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であるとともに、隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であることを特徴とするフィルタである。
【０００９】
ここで、２つの斜面部のそれぞれと尾根部との間には溝が形成されてなることが好ましく、フィルタ下流側に位置する濾材の谷頂部が、２つの斜面部と谷底部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における谷頂部の内側において、２つの斜面部と谷底部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ２）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以下であることも好ましく、さらに、隣接する谷の間隔（Ｗ）が、前記山高さ（Ｈ）の５〜３０％の範囲にあることも好ましい。
【００１０】
また、本発明に用いる濾材を構成するシート状物が、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく測定において、２５０ｍｇ以上の剛軟度を有し、かつ、０．０７ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３未満の見掛け密度を有することも好ましい。さらに、山谷状に形成された濾材が、その山谷間の間隔を保持するための支持体を有しないことも好ましい。
【００１１】
上述したフィルタは、その周囲に枠体を配し、その枠体とフィルタとを一体化せしめることによりフィルタユニットを構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィルタ使用時の空気抵抗により生じる圧力損失を軽減することができるフィルタおよびフィルタユニットとすることができる。また、本発明によれば、フィルタ重量を増加させなくとも前記効果を有効に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
本発明のフィルタは、山谷状に形成された濾材を含み、その山頂部は２つの斜面と尾根部とを有している。図１は、本発明における一態様である濾材を尾根部長手方向に直交する断面での概略断面図である。また、図２は、図１におけるフィルタ上流側に位置する山頂部を拡大して示した概略断面図である。空気などの流体は、図中の矢印Ａの向きに供給され濾過が行われる。図４は、図１に示す濾材に、矢印Ａの向きに流体が供給された状態での概略断面図である。図３は、枠体１８をフィルタの周囲に配し、その枠体とフィルタを一体化したフィルタユニットの一例を示す概略斜視図である。この例では、フィルタは、山谷状に形成された濾材１と、不織布などからなる別の濾材１９により構成されている。
【００１５】
さて、図１と図２において、山谷状に形成された濾材１の山頂部は、その内側において、片側斜面と尾根部と他の片側斜面に内接する円５を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であり、かつ隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下となるような空間を有している。
【００１６】
本発明における濾材は、上流側山頂部の内側にかかる空間を有しているため、矢印Ａの向きに流入した空気は、フィルタ使用時に空気の抵抗によって濾材に変形が生じた場合でも、図４に示すとおり濾材１において空気が流れる空間が確保され、空気が圧力損失少なく濾過される。
【００１７】
ここで、前記した円の直径（Ｒ１）が隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であっても山高さ（Ｈ）に対して０．５％を下回る場合は、上流側山頂部の内側に十分な空間を確保することができず、空気の抵抗によって濾材が変形した時に片側斜面と他の片側斜面同士が接触してしまい、図１２における濾材と同様に、上流側山頂部に空気が流通しない部分１７が生じ、構造的な圧力損失が生じやすくなる。
【００１８】
また、前記した円の直径（Ｒ１）が隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であっても山高さ（Ｈ）に対して２０％を上回る場合は、尾根部部分が大きくなることにより、この部分で受ける単位面積当たりの空気抵抗が増大してしまい、圧力損失が大きくなりやすくなる。
【００１９】
また、前記した円の直径（Ｒ１）が山高さ（Ｈ）に対して０．５％以上２０％以下であっても、谷の間隔（Ｗ）の５０％を上回る場合は、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を増加させるために適した隣接する谷の間隔（Ｗ）との関係で、フィルタ全体の空気に対する抵抗が上昇し、濾過効率が低下する傾向がみられる。
【００２０】
ここで、隣接する谷の間隔（Ｗ）とは、隣接する谷間の距離をいう。山高さ（Ｈ）と隣接する谷間の距離との関係については詳しくは後述するが、例えば山高さ（Ｈ）が３０ｍｍの山谷形状の場合、これに最も適した隣接する谷の間隔（Ｗ）は約３．５ｍｍとなるのだが、円の直径（Ｒ１）が谷の間隔の５０％を上回る場合は、それが１．７５ｍｍを上回ることになり、隣接する山間の距離が短くなり空気が通りにくく谷部での空気の流れが悪くなって、圧力損失が大きくなりやすくなる。
【００２１】
また、上記したような空間は、上流側山頂部と下流側谷頂部の内側の両方に有しても良いが、山高さと隣接する谷間の距離との関係を好適に設定しておけば、フィルタ使用時に空気の抵抗によって濾材に変形が生じた場合でも、下流側谷頂部の空気流通路が遮断されることは無いため、下流側谷頂部の内側には有さなくても良く、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を増加させることを考慮しながら選択することができる。かかる観点からは、フィルタ下流側に位置する濾材の谷頂部が、谷底部を実質的に有しないか、有したとしても、尾根部長手方向に直交する断面における谷頂部の内側において、２つの斜面部と谷底部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ２）は、山高さ（Ｈ）の０．５％以下であることが好ましい。
【００２２】
ここで、濾材の上流側山頂部や下流側谷頂部に空間を形成する方法は、特に限定されるものではないが、濾材を構成するシート状物１ａに溝を付けて折り曲げることにより形成することが好ましい。この溝付けによる空間の形成方法においては、上流側山頂部や下流側谷頂部の内側の空間の大きさを精度良く加工し、かつ、山や谷の間隔を精度良く加工するには、図５に示すような装置を用いることが効率的である。ここで図５に示す装置を用いて、山や谷の頂部に空間を有する山谷状の濾材を作製する方法について詳しく説明する。
【００２３】
濾材の原反であるシート状物１ａは、送り出しロール１０にセットされ、シート状物１ａの反始は搬送ローラー６ａと６ｂに接触した状態で両ロールの間を通り、溝付け加工部の溝付け板９ａおよび９ｂと受け溝８ａおよび８ｂの間を通り、搬送ローラー７ａと７ｂに接触した状態で両ロールの間に通されている。
【００２４】
搬送ローラー６ａと６ｂおよび搬送ローラー７ａと７ｂの間を通されているシート状物１ａは、各搬送ローラー６ａおよび６ｂと７ａおよび７ｂが回転することにより矢印Ｂの方向に順次搬送される。このとき各搬送ローラー６ａ、６ｂ、７ａおよび７ｂを任意に回転させたり停止させたりすることによりシート状物１ａの搬送量を制御することができ、これによりシート状物１ａに溝付け加工を行う位置を定める。
【００２５】
図６は、溝付け加工部１１における、一対の溝付け板９と受け溝８の一例を示す概略断面図である。また、図７、図８および図９は、それぞれ同様の他の一例を示す概略断面図である。
【００２６】
図５における溝付け加工部１１では溝付け板９ａまたは９ｂが下降することにより、図６〜９に示すようにシート状物１ａが溝付け板９と受け溝８の間に挟まれ、接触部１２においてシート状物１ａの表面に溝付け加工が施される。
【００２７】
ここで、所望の円の直径（Ｒ）を得ることができるように、図６や図８に示すように溝付け板の厚み１３と受け溝の角度１４を適切に定めて設置したり、溝付け板を図７や図９に示すような形状のものにしたりすることができる。
【００２８】
このような装置にて、シート状物１ａの溝付け加工を行う位置を適宜制御することにより、隣接する山と谷の間隔を制御することができる。
【００２９】
上述の溝付け加工したシート状物を山谷状に形成するための折り加工方法には、例えばレシプロ式、ロータリー式などの折り加工機による方法を用いることができる。
【００３０】
濾材の上流側山頂部や下流側谷頂部に空間を形成する方法としては、上記に示したシート状物に溝を付けることにより折り曲げて空間を形成する方法のほかに、図１０に示すように金属、ガラス、プラスチックなどから構成される棒状の支持体１５を用い、この支持体１５を枠材に付設し、空間を形成することもできる。この場合、山谷状に形成された濾材の山頂部分を支持することにより、空気抵抗による濾材変形量をより軽減することもできる。さらに、この他に図１１に示すような山谷形状に成形された押型１６ａおよび１６ｂでプレスする方法などの成型方法を用いることができる。
【００３１】
また、本発明において、隣接する谷部の間隔（Ｗ）および山の高さ（Ｈ）は任意であり、特に限定されるものではないが、隣接する谷部の間隔（Ｗ）がその山の高さ（Ｈ）の５〜３０％、好ましくは１０〜２０％であるのがよい。ここで、隣接する谷部の間隔とは、隣接する谷間の距離をいう。上記した谷部の間隔がその山の高さに比べて小さすぎると、空気に対する抵抗が上昇し、濾過効率が低下する傾向がみられ、逆に大きすぎると、所定のフィルタ寸法内に濾材の濾過有効面積を設けにくくなる。
【００３２】
また、山谷状に形成した濾材をＷ状に配置したフィルタとすることにより、フィルタ寸法内の濾材の濾過有効面積を増やすこともできる。
【００３３】
本発明において、濾材を構成するシート状物の種類は特に限定されるものではなく、例えば、短繊維不織布や長繊維不織布が挙げられる。かかる不織布を構成する繊維としては、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維、パルプや麻などの天然繊維、セルロース系、アクリル系またはリグニン系繊維を炭化賦活した活性炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維などの無機繊維を用いることができる。また、シート状物としては、エレクトレット処理したポリプロピレン繊維の不織布、ポリエチレンやポリエステルなどの有機繊維不織布からなる通気性支持体を少なくとも一方の面に積層したポリトテトラフルオロエチレン多孔膜、放射線グラフト重合反応を利用して製造されるイオン交換不織布なども用いることができる。
【００３４】
とりわけ、ビルの空調用や空気清浄機や掃除機やエアコンなどの家庭用機器用のフィルタ用の濾材に好んで用いられるガラス繊維の不織布、エレクトレット処理したポリプロピレン繊維の不織布が本発明では好ましく用いられる。
また、かかるシート状物は、その剛軟度が、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく測定において、２５０ｍｇ以上であれば、上述したプリーツ形状を維持し、構造的な圧力損失の発生を極力抑制することができ好適である。さらには、かかるシート状物は、その見掛け密度が０．０７ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３未満であれば、上述した山谷の形状を維持し、構造的な圧力損失の発生を極力抑制することがさらにも増して達成できるとともに、シート内部に適当な空間を有するため、かかるシート状物は山谷形状を形成しやすい。
【００３５】
なお、シート状物の見掛け密度は、次の式に示すとおり、シート状物の重量（Ｗ）をシート状物の容積（Ｖ）で割って求めることができ、シート状物の厚みは３ｃｍ角の試料に０．２５ｇ／ｃｍ２の荷重をシート状物に掛けダイヤルゲージで測定して求めることができる。
【００３６】
ρ＝Ｗ／Ｖ
ρ：見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）
Ｗ：シート状物の重量（ｇ／ｍ２）
Ｖ：シート状物の容積（ｃｍ３）
なお、Ｖ＝Ｔ×１００００
Ｔ：シート状物の厚み（ｍｍ）
本発明においては、リテーナや山谷位置規制部材を敷設することを要しないが、本発明の目的を逸脱しない限り、シート状物の剛軟度や見掛け密度と、フィルタ使用時に空気の抵抗によって生じる濾材の変形度合いなどに応じて、適当なリテーナや山谷位置規制部材を用いることを妨げるものではない。
【００３７】
本発明のフィルタは、上記した濾材のみで構成されていても良いが、図３に示すように、不織布などからなる別の濾材１９と組み合わせてフィルタを構成しても良い。山谷状に形成された濾材１と別の濾材１９は、それぞれを単層として構成しても良いし、複数の濾材を積層し多層構造としたフィルタとしてもよい。また、それらの濾材は、同種のものを重ねても、異種のものを積層してもよい。たとえば、異種の濾材を積層する場合は、空気などの流体の流入側に目の粗い濾材を配し、流出側に目の細かい濾材を配したりすることができる。また、濾材をたとえば抗菌性を有する濾材と消臭性を有する濾材とを積層したフィルタとすれば、複数の機能を付与することもできる。
【００３８】
また、山谷状に形成された濾材１や別の濾材１９に、抗菌性、抗ウイルス性、防かび性、芳香性、消臭性、抗アレルゲン性等の性質をそれぞれ単独で、もしくは複合して付与してもよい。抗菌性を、たとえば山谷状に形成された濾材に付与した場合は、濾材に各種の菌が繁殖するのを防ぎ、濾材の寿命を延長することができる。別の濾材に付与した場合には、上流側にその別の濾材を配して下流側の濾材に菌類を含んだ空気が供給されるのを防いだり、下流側にその別の濾材を配して濾過した空気に菌類が混入することを防いだりすることができる。また、消臭性や芳香性を付与した場合も、清浄なエアを供給することができ、使用可能な時間を延ばすことができる。上記した機能の付与する手段としては、そのような機能を有する薬剤を濾材に塗布する方法や、濾材にそのような薬剤をあらかじめ練り込んでおく方法や、濾材を上記した機能を有する素材で製造する方法などをあげることができる。なお、これらの機能は上述した手段を適宜選択して付与することもできる。
【００３９】
上述したようなフィルタは、図３に示すとおり、通常、その周囲に枠体１８を配して、枠体１８とフィルタとを一体化し、フィルタユニットとして構成される。一体化することでフィルタの強度が増し、取り扱いが容易となる。また、枠体についても、抗菌性などの前記した機能を単独もしくは複合して付与することができる。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度３２０ｍｇ、見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔０．５ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は０．５ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔（Ｗ）は５ｍｍであった。
【００４１】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
（実施例２）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度２４０ｍｇ。見掛け密度０．０６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔１．０ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は１．０ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔は５ｍｍ（Ｗ）であった。
【００４２】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
（比較例１）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度３２０ｍｇ。見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔０．２ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は０．２ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔（Ｗ）は５ｍｍであった。
【００４３】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
【００４４】
円の直径が０．２ｍｍであり、山谷状に形成された上流側山頂部の内側に空気が流れるのに十分な空間を確保することできておらず、フィルタ使用時に空気の抵抗によって濾材が変形し、上流側山頂部に空気が流れない部分が生じたため、実施例１と実施例２と比べ、圧力損失と捕集効率ともに悪化し、ＨＥＰＡフィルタとしての十分な性能が得られなかった。
（比較例２）
目付量１００ｇ／ｍ２の不織布（エレクトレットポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布の積層体、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく剛軟度３２０ｍｇ。見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３）を、図５に示す構造の溝付け加工機を用い、山の高さ（Ｈ）５８ｍｍ、幅５９１ｍｍ、上流側山頂部の内側に空間を形成するための平行する２本の溝の間隔２．６ｍｍで溝付け加工を行い、その後、山谷状に折り込み、ＨＥＰＡフィルタ（濾材使用面積１０ｍ２、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風量５６ｍ３／分）を得た。得られた濾材の山頂部と谷頂部は、それぞれ、２つの斜面部と尾根部とを有しており、上流側山頂部内側の円の直径（Ｒ１）は２．５ｍｍ、下流側谷頂部内側の円の直径（Ｒ２）は０．１ｍｍ、隣接する谷部の間隔（Ｗ）は５ｍｍであった。
【００４５】
このフィルタを最終圧力損失値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳ Ｂ−９９０８）にて、圧力損失および捕集効率（０．３ミクロンＤＯＰ粒子を用いた計数法）を測定した。結果などを表１にまとめて示す。
【００４６】
円の直径が２．５ｍｍであり、プリーツ状に形成された山部の上流側山頂部に空気が流れるのに十分な空間はあるものの、隣接する山間の距離が十分ではないため、プリーツ谷部での空気の流れが悪くなり、実施例１と実施例２と比べ、圧力損失と捕集効率ともに悪化し、ＨＥＰＡフィルタとしての十分な性能が得られなかった。
【００４７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、空気清浄機用のフィルタに限らず、液体濾過用のフィルタなどにも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】フィルタの概略断面図である。
【図２】上流側の山頂部の概略断面拡大図である。
【図３】フィルタユニットの一部透視概略斜視図である。
【図４】空気を流したときのフィルタの概略断面図である。
【図５】溝付け加工装置の概略図である。
【図６】溝付け加工部の拡大図である。
【図７】溝付け加工部の拡大図である。
【図８】溝付け加工部の拡大図である。
【図９】溝付け加工部の拡大図である。
【図１０】支持体を用いたフィルタの概略図である。
【図１１】プレス加工装置の概略図である。
【図１２】空気を流したときのフィルタの概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 濾材
１ａ シート状物
２、４ 片側斜面内接点
３ 尾根部内接点
５ ２つの斜面部と尾根部に内接する円
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ 搬送ローラー
８，８ａ，８ｂ 受け溝
９，９ａ，９ｂ 溝付け板
１０ 送り出しロール
１１ 溝付け加工部
１２ 接触部
１３ 板の厚み
１４ 受け溝の角度
１５ 支持体
１６ａ，１６ｂ 山谷形状に成形された押型
１７ 空気が流通しない部分
１８ 枠体
１９ 別の濾材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山谷状に形成された濾材を含むフィルタであって、フィルタ上流側に位置する濾材の山頂部が、２つの斜面部と尾根部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における山頂部の内側において、２つの斜面部と尾根部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であるとともに、隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であることを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
２つの斜面部のそれぞれと尾根部との間には溝が形成されてなる、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
フィルタ下流側に位置する濾材の谷頂部が、２つの斜面部と谷底部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における谷頂部の内側において、２つの斜面部と谷底部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ２）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以下である、請求項１または２に記載のフィルタ。
【請求項４】
隣接する谷の間隔（Ｗ）が、前記山高さ（Ｈ）の５〜３０％の範囲にある、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項５】
濾材を構成するシート状物は、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく測定において、２５０ｍｇ以上の剛軟度を有するとともに、０．０７ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３未満の見掛け密度を有する、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項６】
山谷状に形成された濾材が、その山谷間の間隔を保持するための支持体を有しない、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のフィルタの周囲に枠体を配し、その枠体とフィルタとを一体化せしめてなるフィルタユニット。
【請求項１】
山谷状に形成された濾材を含むフィルタであって、フィルタ上流側に位置する濾材の山頂部が、２つの斜面部と尾根部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における山頂部の内側において、２つの斜面部と尾根部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ１）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以上２０％以下であるとともに、隣接する谷の間隔（Ｗ）の５０％以下であることを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
２つの斜面部のそれぞれと尾根部との間には溝が形成されてなる、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
フィルタ下流側に位置する濾材の谷頂部が、２つの斜面部と谷底部とを有し、かつ、尾根部長手方向に直交する断面における谷頂部の内側において、２つの斜面部と谷底部に内接する円を描いた際に、その円の直径（Ｒ２）が、山高さ（Ｈ）の０．５％以下である、請求項１または２に記載のフィルタ。
【請求項４】
隣接する谷の間隔（Ｗ）が、前記山高さ（Ｈ）の５〜３０％の範囲にある、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項５】
濾材を構成するシート状物は、ＪＩＳ−Ｌ−１０７９：ガーレ法に基づく測定において、２５０ｍｇ以上の剛軟度を有するとともに、０．０７ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３未満の見掛け密度を有する、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項６】
山谷状に形成された濾材が、その山谷間の間隔を保持するための支持体を有しない、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のフィルタの周囲に枠体を配し、その枠体とフィルタとを一体化せしめてなるフィルタユニット。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−５０３４２（Ｐ２００７−５０３４２Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３７２０４（Ｐ２００５−２３７２０４）
【出願日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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