JP5593187B2 - 空気清浄機用フィルタ - Google Patents
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Description
本発明は、空気清浄機用フィルタに係り、特に塵埃などを除去する集塵フィルタに関する。
従来より室内の塵埃や有害物質などを除去するために様々な形式の空気清浄機用フィルタが提案されている。これらの空気清浄機用フィルタにおいては、吸着剤や触媒などの脱臭作用を有する材料をフィルタ化されたものであるが、材料の形状によってフィルタ化する方式やフィルタ形状も様々である。
しかしながら、これらの空気清浄機用フィルタにおいては、装置の中に組み込まれた際に筐体内の風路構成や構成部品、或いはファンなどの送風手段の影響で必ず風速分布が生じ、フィルタの通風面を通過するガス成分の風量にも分布が生じるため、時間が経過するに伴ってフィルタの各部分によって吸着量にムラが生じる。一般の空気清浄機においては図 ６に示すように、断面中央部の風速分布が大きくなる傾向があるので、その結果、フィルタの中央部に目詰まりが発生し易くなり、フィルタ本来の寿命が終わる前に性能が低下し使用できなくなるという問題があった。
そこで、この問題を解決するものとして、特許文献１に示すフィルタが提案されていた。このフィルタは、吸着剤とバインダ成分で構成される板状成形体に、複数の円形の通風孔を設けたフィルタである。このフィルタは、フィルタ内を通過する気流の風速分布に応じて風速の速い部分は開口率を小さく且つ風速の遅い部分は開口率を大きくして開口率を変化させることにより、フィルタを通過する気流の風速分布を均一にすることを特徴とするものである。
しかしながら、特許文献１に示すフィルタにおいては、フィルタを通過する気流の風速分布を均一にすることを特徴とするものであっても、経時的に見れば初期段階における風速の低下が大きくなっており、あまり長期間使用できないという問題があった。
また、特許文献１の脱臭フィルタの製造は、１枚のフィルタの中で、径の異なる通風孔を形成する必要があるので、このフィルタの製造には複数の針状突起を有した金型を必要とした。しかしながら、この金型は特殊な型であり、決して安価なものではなかった。
また、特許文献１の脱臭フィルタの製造は、１枚のフィルタの中で、径の異なる通風孔を形成する必要があるので、このフィルタの製造には複数の針状突起を有した金型を必要とした。しかしながら、この金型は特殊な型であり、決して安価なものではなかった。
本発明は前述した従来の問題点鑑みなされたものであり、フィルタを通過する気流の風速分布を均一化することにより、経時的的にもフィルタの急激な性能低下が発生せず、しかも製造コストの安価な空気清浄機用フィルタを提供するものである。
上記課題を解決するため、本発明にあっては、プリーツ加工された濾材で構成されたメインフィルタと、プリーツ加工された濾材で構成され且つ面積が前記メインフィルタの面積の５０〜８０％の範囲内であるサブフィルタとを備え、前記サブフィルタは、前記メインフィルタの前面側中央部に前記メインフィルタと重ねて配置されていることを基本構成とする。
そして、請求項１の発明は、上記基本構成に加えて、サブフィルタは、濾材の目付量が前記メインフィルタより大きいことを特徴としている。
また、請求項２の発明にあっては、上記基本構成に加えて、サブフィルタに形成されたプリーツのピッチは、前記メインフィルタのプリーツのピッチより小さいことを特徴としている。
さらに、請求項３の発明にあっては、上記基本構成に加えて、サブフィルタは、断面形状の中央部を厚く、両端部を薄くした円弧状をしていることを特徴とする。
本発明によれば、フィルタの中央部を多重構造にすることにより、風速が速い中央部の圧力損失が大きくなり、風速が緩和されるので、フィルタを通過した気流の風速分布を均一にすることが可能になる。
また、風速が均一化されることにより、フィルタの目詰まりも均一化され経時的にもフィルタの急激な性能低下が発生せず、長時間使用可能な寿命の長いフィルタにすることができる。さらに、フィルタの構造が中央部を単純な二重構造としているので、製造コストの安価な空気清浄機用のフィルタを提供することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明のフィルタＡは図１または図２に示すように、メインフィルタ１の中央部にサブフィルタ１０が取付けられた二重構造となっており、図示しない空気清浄機の通路に取付けられるものである。
メインフィルタ１は、周囲の枠体２と、この枠体２に取付けられた濾材３とから構成されている。この枠体２は、ナイロン樹脂やポリプロピレン樹脂などから四角状に形成された枠体であり、枠片２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内側には濾材３が接着などで固着されている。
また、濾材３は、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、セラミックス繊維、炭素繊維など不織布繊維などからプリーツ加工されたものである。このプリーツ加工は、所定寸法幅に切断されて平板状の濾材３を図示しない治具を使用し、所定の高さと所定ピッチになるように、連続的に織り込むものである。
このようにプリーツ加工された濾材３は、側面をプリーツの高さと同一幅の粘着テープにより貼着され、連続したプリーツ加工の濾材３ができ上がる。さらに、この濾材３を長手方向に枠体２の寸法に合わせて切断し、図示しない粘着テープで貼着するものである。そして、この濾材３を枠体２に取り付け、接着などで固定することによりメインフィルタ１が完成する。
また、サブフィルタ１０は、メインフィルタ１でプリーツ加工された濾材３を、長手方向に切断する場合に、サブフィルタ１０の枠体１２の寸法に合わせて切断し、濾材１３としたものである。このように切断された濾材１３は、濾材３と同様に、図示しない粘着テープで貼着するものである。そして、この濾材１３を枠体１２に取り付け、接着などで固定することによりサブフィルタ１０が完成する。
このように構成されたサブフィルタ１０は、接着やネジ止めなどの一般的な結合手段により、メインフィルタ１の中央寄りに固定されるものである。このサブフィルタ１０は、メインフィルタ１の表面積の５０〜８０％をカバーするものである。
上述のように、メインフィルタ１とサブフィルタ１０で構成されたフィルタＡは、中央部を二重構造にすることにより、風速が速い中央部の圧力損失が大きくなり、風速が緩和されるので、フィルタを通過した気流の風速分布を均一にすることが可能になる。また、風速分布が均一化されることにより、経時的にもフィルタの急激な性能低下が発生せず、長時間の使用が可能になり、寿命の長いフィルタにすることができる。さらに、フィルタの中央部を単純な二重構造としているので、製造コストの安い空気清浄機用のフィルタを提供することが可能となる。
また、これら２つのフィルタに使用する濾材は、同一仕様の濾材を長手方向のみの切断寸法を変更だけでよいので、製造工程が共通化されると共に治具なども共通化され、製造コストも安価にできるものである。
また、図３に示すフィルタＢは、サブフィルタ２０のプリーツ加工におけるピッチをメインフィルタ１におけるプリーツのピッチより大きくしたものである。このように構成されたフィルタＢは、前述したフィルタＡに比べて二重部分における圧力損失が少なくなり、空気清浄機の効率を高めることができる。
また、図４に示すフィルタＣは、サブフィルタ３０のプリーツ加工におけるピッチをメインフィルタ１におけるプリーツのピッチより小さくしたものである。このように構成されたフィルタＣは、前述したフィルタＡに比べて二重部分における圧力損失を大きくすることができ、さらに長寿命化が図れるものである。
また、図５に示すフィルタＤは、サブフィルタ４０の断面形状を、中央部を厚く、両端部を薄くした円弧状に形成したものである。このように構成されたフィルタＤは、圧力損失の度合いも滑らかにすることができ、前述したフィルタＡ，フィルタＢ、フィルタＣに比べてより理想的な気流の速度分布が得られる。
さらに、上述のように構成されたフィルタＡ、フィルタＢ、フィルタＣ、フィルタＤは、メインフィルタとサブフィルタの目付量を同一にしてもよいが、異なった目付量にすることもできる。この異なった目付量にした場合は、圧力損失のコントーロールをより細かくできるものである。
以上のように構成されたフィルタＡ、フィルタＢ、フィルタＣ、フィルタＤは、中央部を二重構造にすることにより、風速が速い中央部の圧力損失が大きくなり、風速が緩和されるので、フィルタを通過した気流の風速分布を均一にすることが可能になる。また、風速が均一化されることにより、経時的的にもフィルタの急激な性能低下が発生せず、長時間使用可能な寿命の長いフィルタにすることができる。さらに、フィルタの構造が中央部を単純な二重構造としているので、製造コストの安い空気清浄機用のフィルタを提供することが可能となる。
なお、上述した実施例においては、メインフィルタとサブフィルタの二重構造としたが、本発明のフィルタは実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で適宜変更できることは勿論である。例えば、サブフィルタを２枚にして三重構造にすることや、サブフィルタを３枚にして四重構造にすることも可能なのは勿論である。
１はメインフィルタ
２は枠体
３は濾材
１０はサブフィルタ
２０はサブフィルタ
３０はサブフィルタ
４０はサブフィルタ
２は枠体
３は濾材
１０はサブフィルタ
２０はサブフィルタ
３０はサブフィルタ
４０はサブフィルタ
Claims (3)
- プリーツ加工された濾材で構成されたメインフィルタと、プリーツ加工された濾材で構成され且つ面積が前記メインフィルタの面積の５０〜８０％の範囲内であるサブフィルタとを備え、
前記サブフィルタは、前記メインフィルタの前面側中央部に前記メインフィルタと重ねて配置され、濾材の目付量が前記メインフィルタより大きいことを特徴とする空気清浄機用フィルタ。 - プリーツ加工された濾材で構成されたメインフィルタと、プリーツ加工され且つ面積が前記メインフィルタの面積の５０〜８０％の範囲内であるサブフィルタとを備え、
前記サブフィルタは、前記メインフィルタの前面側中央部に前記メインフィルタと重ねて配置され、
前記サブフィルタに形成されたプリーツのピッチは、前記メインフィルタのプリーツのピッチより小さいことを特徴とする空気清浄機用フィルタ。 - プリーツ加工された濾材で構成されたメインフィルタと、プリーツ加工され且つ面積が前記メインフィルタの面積の５０〜８０％の範囲内であるサブフィルタとを備え、
前記サブフィルタは、前記メインフィルタの前面側中央部に前記メインフィルタに重ねて配置され、断面形状の中央部を厚く、両端部を薄くした円弧状をしていることを特徴とする空気清浄機用フィルタ。
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