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WO2012105208A1 - 集塵フィルターユニット、投写型画像表示装置、及び空気清浄機 - Google Patents

集塵フィルターユニット、投写型画像表示装置、及び空気清浄機 Download PDF

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Publication number
WO2012105208A1
WO2012105208A1 PCT/JP2012/000542 JP2012000542W WO2012105208A1 WO 2012105208 A1 WO2012105208 A1 WO 2012105208A1 JP 2012000542 W JP2012000542 W JP 2012000542W WO 2012105208 A1 WO2012105208 A1 WO 2012105208A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
filter unit
support
unit according
dust
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/000542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山岸　成多
宏 関戸
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to JP2012555736A priority Critical patent/JPWO2012105208A1/ja
Priority to CN2012800061038A priority patent/CN103328071A/zh
Priority to US13/981,555 priority patent/US20130298773A1/en
Publication of WO2012105208A1 publication Critical patent/WO2012105208A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/523—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material with means for maintaining spacing between the pleats or folds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/06—Details of supporting structures for filtering material, e.g. cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2273/00—Operation of filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2273/30—Means for generating a circulation of a fluid in a filtration system, e.g. using a pump or a fan

Definitions

  • the present invention relates to a dust collection filter unit using a plate filter for capturing dust, a projection-type image display device using the dust collection filter unit, and an air cleaner using the dust collection filter unit.
  • a projection type image display apparatus condenses powerful light from a light source on an image display element such as a liquid crystal panel or a digital mirror device (DMD), and modulates the light according to an image signal.
  • the upper image is enlarged and projected to obtain a large screen.
  • the projection type image display apparatus generates a large amount of heat from the image display element, the light source, and the apparatus power source that are exposed to strong light, and is thermally destroyed unless it is properly cooled. Therefore, the projection type image display apparatus has a configuration in which outside air is introduced into the apparatus by a fan to cool the inside of the apparatus.
  • a dust collection filter that suppresses dust intrusion is disposed at the air inlet.
  • the dust collection filter is necessary not only for the projection type image display device but also for other devices such as an air purifier.
  • a foamed urethane filter is generally used as a dust collection filter. The foamed urethane filter can be reused by cleaning the filter every several hundred hours. However, the foamed urethane filter is rough and cannot capture pollen or fine dust of 1 ⁇ m or less.
  • the electrostatic filter is a filter medium made of charged chemical fiber and capable of capturing minute dust using static electricity.
  • the electrostatic filter also has the advantage that the eyes are rough and the pressure loss of the air passing therethrough is small.
  • dust collection efficiency due to the charging effect decreases due to dust adhesion.
  • the electrostatic filter can remove dust by washing with water, but the charge on the fiber surface is also lost, so the dust collection efficiency is extremely lowered. Therefore, the electrostatic filter cannot be reused and has a problem of being disposable. In order to solve this problem, reproducible electrostatic filters have been proposed (Patent Documents 1 and 2).
  • a pleated filter is often used for a dust collection filter attached to a suction port of an apparatus such as a projection image display apparatus or an air purifier in order to extend the filter replacement time in a limited area.
  • the pleated filter is a filter formed by folding a filter material in a zigzag manner.
  • a conventional pleated filter has such a hardness that it can maintain its shape as a single unit.
  • the outer periphery is supported by a frame.
  • a renewable electrostatic filter includes a cloth material (for example, non-woven fabric) made of two or more different types of chemical fibers, and is recharged by friction between the chemical fibers. Therefore, such an electrostatic filter cannot fix a chemical fiber, is flexible and easily collapses in shape. It is difficult to maintain the shape of such an electrostatic filter only with the cloth material, and the shape of the electrostatic filter collapses when left in a pleated shape. In particular, when the cleaning operation is performed, the shape collapse becomes remarkable.
  • an object of the present invention is to provide a dust collection filter unit that solves the problem of the deformation of the shape of the plate filter, a projection-type image display device that uses the dust collection filter unit, and an air that uses the dust collection filter unit. It is to provide a purifier.
  • a dust collection filter unit of the present invention is provided in a pleat filter formed by bending a filter material, a frame body in which a vent hole for attaching the pleat filter is formed, and the vent hole, And supporting means for supporting a plurality of bent portions of the pleated filter and maintaining the shape of the pleated filter.
  • the support means may be provided with a plurality of support columns that are supported by the frame body and each support different bent portions.
  • the bent portion of the plate filter may be fixed to the support column.
  • the bent portion of the plate filter may be embedded in the support column.
  • the outer peripheral part of the said plate filter may be embed
  • the plate filter may be embedded in the frame and the support column by insert molding when the frame and the support column are molded.
  • the pleated filter has an elevation difference between the peaks and valleys (the length in the valley direction of the plate filter) when each bent portion is a peak or valley, and the adjacent bent portions on one side of the plate filter.
  • the bending pitch between them is P, the relationship of L / P ⁇ 3 may be satisfied.
  • the pleated filter includes a filter part that captures dust on the intake side through which air enters, and a filter part that is less flexible than the filter part on the exhaust side from which the air from which dust has been removed is discharged.
  • a reinforcement net for reinforcement of may be arranged.
  • the part which functions as an electrostatic filter may consist of the mixed fiber of at least 2 types of synthetic fiber.
  • the plate filter may have a thickness of 1 mm or more.
  • the support pillar may be formed integrally with the frame.
  • the plurality of support pillars may be provided for a part of the plurality of bent portions of the plate filter. Further, the support pillars may be provided every other plurality of bent portions on the inlet side of the plate filter.
  • the plurality of support pillars may be configured such that the number of support pillars supporting the bent part on the exhaust side of the plate filter is equal to or less than the number of support pillars supporting the bent part on the intake side of the plate filter. Good.
  • a recess that does not support the plate filter may be formed between the portions that support the bent portion of the plate filter.
  • the dust collection filter unit may be provided in the intake portion of the projection type image display device. Further, the dust collection filter unit may be provided in an air intake part of an air cleaner.
  • the shape of the pleated filter is maintained by supporting a plurality of bent portions of the pleated filter, it is possible to suppress the function of the pleated filter from being deteriorated due to the collapse of the shape. .
  • this dust collection filter unit for a projection type image display device, it becomes possible to suppress a decrease in brightness and color unevenness due to dust adhesion over a long period of time with high dust collection performance.
  • a reusable electrostatic filter when used, maintenance costs can be reduced by cleaning and regenerating even if clogging occurs with dust.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an air cleaner according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the dust collection filter unit in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of a filter frame in which the electrostatic filter is omitted in the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a bent portion of the electrostatic filter in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a chart for explaining the optimum value of L / P in the electrostatic filter.
  • FIG. 6 is another perspective view of the dust collection filter unit 1 according to the first embodiment, and is a perspective view in which an electrostatic filter is omitted.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of alternative 2 of the dust collection filter unit in the first embodiment.
  • FIG. 8 is another perspective view 3 of the dust collection filter unit according to Embodiment 1, and is a perspective view in which the electrostatic filter is omitted.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a projection type image display apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the dust collection filter unit in the second embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the air cleaner 155 according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the dust collection filter unit 100
  • FIG. 3 omits the electrostatic filter 105.
  • 3 is a perspective view of a filter frame 106.
  • the housing 101 includes an intake portion 102 and an exhaust portion 103.
  • the housing 101 includes an axial fan 104 driven by an external power source and a dust collection filter unit 100 disposed on the intake side thereof.
  • the dust collection filter unit 100 includes an electrostatic filter 105 and a filter frame 106 in which a vent hole for attaching the electrostatic filter 105 is formed.
  • the outer periphery of the electrostatic filter 105 is embedded in the filter frame 106 by insert molding.
  • the electrostatic filter 105 is inserted when the filter frame 106 is molded, and the electrostatic filter 105 is inserted into the resin of the filter frame 106.
  • the outer peripheral part (peripheral part) of 105 is stored.
  • Insert molding is a molding technique in which the filter frame 106 is resin-molded with the electrostatic filter 105 inserted into the mold of the filter frame 106.
  • the filter frame 106 is configured to be detachable from the housing 101.
  • the outside air sucked from the intake portion 102 of the housing 101 is passed through the pleated electrostatic filter 105 by the rotation of the axial fan 104, so that the dust in the outside air is captured by the electrostatic filter 105. can do.
  • the air from which the dust has been removed in this manner is discharged from the exhaust portion 103 of the housing 101, and purified air can be provided.
  • the filter ventilation area can be increased, and the time until clogging with the trapped dust can be extended.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the dust collection filter unit 100 provided with the electrostatic filter 105 in the filter frame 106.
  • a support wall 107 (a plate-like support column (slit column)) is formed at the same time as the filter frame 106 is molded with respect to a folded portion (vertex portion) of a mountain fold constituting pleats (folds). . Since the electrostatic filter 105 and the support wall 107 are integrated, the electrostatic filter 105 is fixed and maintained in a pleated shape.
  • the support wall 107 is provided with respect to all the bending parts (part consisting of the vertex of bending and its peripheral part). Among the plurality of support walls 107, a part constitutes an intake side support wall extending along the air flow direction on the intake side of the filter frame 106, and the rest constitutes the exhaust side of the filter frame 106 along the air flow direction. An extended exhaust side support wall is formed. A bent portion of the electrostatic filter 105 (a bent portion that becomes a valley when the dust collection filter unit 100 is placed with the intake side facing upward as shown in FIG. 2) is located at the exhaust-side end of the intake-side support wall 107. Buried.
  • the electrostatic filter 105 At the end of the exhaust side support wall 107 on the intake side, there is a bent portion of the electrostatic filter 105 (a bent portion that becomes a mountain when the dust collection filter unit 100 is placed with the intake side facing up as shown in FIG. 2). Buried. Each of these bent portions is fixed to the support wall 107. A portion of the support wall 107 that is integral with the electrostatic filter 105 is a support portion 109. In addition, the outer periphery of the electrostatic filter 105 is embedded in the filter frame 106. The electrostatic filter 105 is fixed to the filter frame 106. The electrostatic filter 105 is embedded in the filter frame 106 and the support wall 107 by insert molding when the filter frame 106 and the support wall 107 are formed as described above.
  • the electrostatic filter 105 is composed of a nonwoven fabric portion (filter portion) of a mixed fiber material of two different types of synthetic fibers and a reinforcing net 108 for supporting the nonwoven fabric portion.
  • the reinforcing net 108 is integrated with the nonwoven fabric portion so as to cover one side of the nonwoven fabric portion.
  • the reinforcing net 108 is a net that is more difficult to bend than the nonwoven fabric portion. By providing the reinforcing net 108, the collapse of the shape of the electrostatic filter 105 is reduced.
  • a reinforcing net is disposed on the exhaust side of the nonwoven fabric portion.
  • the synthetic fiber used for the electrostatic filter 105 may be three or more types.
  • the electrostatic filter 105 in the first embodiment captures dust, and when the air permeability deteriorates due to the accumulation of dust, the electrostatic force is temporarily removed in the same manner, After drying, the electrostatic force is recovered by causing friction between the different types of synthetic fibers, and the dust collection performance can be obtained again.
  • an electrostatic filter 105 In addition, in order to generate friction between synthetic fibers, it is desirable to take measures such as including an electrostatic filter 105. However, by attaching the dust collection filter unit 100 to the housing 101 again and allowing ventilation, friction between synthetic fibers is generated by a certain amount of air movement, and the electrostatic force is recovered. However, in order to generate friction between the synthetic fibers by the movement of air, the synthetic fibers are not fixed and need some allowance for movement.
  • the electrostatic filter 105 is a flexible non-woven fabric and swings with the passage of air. Therefore, the total thickness of the reinforcing net 108 for maintaining the shape is 1 mm or more, which is thick compared to about 0.3 to 0.4 mm of a normal electrostatic filter.
  • the pitch of conventional pleated filters is mainly about 5 mm regardless of the depth.
  • the electrostatic filter 105 according to the first embodiment is weak in elasticity (strain) and unstable in shape even when the reinforcing net 108 is added for the above-described reason, and it is difficult to maintain the shape of the electrostatic filter 105. It is. Therefore, as shown in FIG. 2, the electrostatic filter 105 has a height difference (length in the pleat depth direction) between the peaks and valleys when each bent portion is a peak or valley, and one side of the electrostatic filter 105. It is desirable that L / P ⁇ 3, where P is the bending pitch (pitch between pleat peaks) between adjacent bent portions. This point will be described.
  • FIG. 4 shows the height difference between the peaks and valleys when the bent portions are peaks or valleys (the length of the electrostatic filter 105 (filter medium) in the direction of peaks and valleys) (L) is 25 mm. It shows the equipment state of the bent part. In FIG. 4, the bent portion of the electrostatic filter 105 contacts the right side of the support wall 107.
  • the dimension shown on the left side shows the opening amount (P / 2) of a half pitch corresponding to each L / P, and the dimension shown on the right side is in contact with the support wall 107 due to the deflection of the electrostatic filter 105 and collects dust. Shows the length of the portion that becomes the capacity reduction area.
  • FIG. 5 shows the filter area enlargement ratio and the like when the dimensions of the electrostatic filter 105 are assumed from the most common preconditions.
  • the dimensions in the case of FIG. 5 are such that the height difference (L) between the peaks and valleys is 25 mm, the thickness of the electrostatic filter 105 is 1 mm, and the thickness of the support wall 107 is 1 mm. It is. Further, it is assumed that the deflection amount of the electrostatic filter 105 is half the thickness of the electrostatic filter 105 (0.5 mm). In FIG. 4, the value at an arbitrary peak portion is described. In this figure, the same deflection occurs at the left end of the filter, and a loss due to this occurs. This is twice the range (X).
  • the filter area expansion rate A is expressed by equation 1
  • the filter effective rate B is expressed by equation 2
  • the filter effective expansion rate C is expressed by equation 3.
  • the electrostatic filter 105 is comprehensively determined from the filter effective expansion rate with respect to the vent area and the filter effective rate from the cost aspect.
  • the filter effective enlargement ratio is large, and considering the cost aspect, it is desirable that the filter effective ratio is large.
  • D B ⁇ C
  • FIG. 3 is a perspective view of the filter frame 106 excluding the electrostatic filter 105 in order to make it easy to grasp the structure of the filter frame 106.
  • the support portion 109 integrated with the electrostatic filter 105 in the support wall 107 is arranged in the height direction of the support wall 107 so that an effective area functioning as a filter in the electrostatic filter 105 is not reduced. It is desirable to be as short as possible.
  • the recess 161 is formed on the side of the support wall 107 where the electrostatic filter 105 is embedded in the thickness direction of the filter frame 106.
  • Such a recess 161 may be provided in the support pillar 110 described later.
  • the electrostatic filter 105 may be fixed to the support wall 110 with an adhesive without embedding the electrostatic filter 105 in the support wall 110.
  • the shape of the electrostatic filter 150 may be maintained by bringing the support wall 110 into contact with the electrostatic filter 105 without fixing the electrostatic filter 105 to the support wall 110.
  • FIG. 7 shows a further alternative of the filter frame 106.
  • the support column 110 that supports the electrostatic filter 105 is configured to be as small as possible, and the filter frame 106 is configured so as not to affect the ventilation as much as possible.
  • the support pillar 110 occupies only the bent portion and the vicinity thereof in a sectional view.
  • support pillars 110 may be provided for some of the plurality of bent portions of the electrostatic filter 105.
  • every other support column 110 may be provided in a plurality of bent portions on the intake port side of the electrostatic filter 105.
  • FIG. 8 is a perspective view of the filter frame 106 excluding the electrostatic filter 105 as seen from the intake side for easy understanding. In this way, by disposing the support pillars 110 every other mountain in the pleat shape, the effective area of the electrostatic filter 105 is prevented from being damaged due to the support described above.
  • the number of support columns supporting the bent portion on the exhaust side of the electrostatic filter 105 may be equal to or less than the number of support columns 110 supporting the bent portion on the intake side of the electrostatic filter 105.
  • the necessity of the support pillar 110 is large not only in performance but also in appearance. Therefore, particularly on the intake side that is easily visible from the outside, the support pillars 110 may be provided in every other pleat shape, and the support side 110 may be further reduced on the exhaust side. By doing in this way, it becomes possible to suppress the increase in the invalid region of the electrostatic filter 105.
  • the shape of the electrostatic filter 105 is maintained by supporting the plurality of bent portions of the pleated electrostatic filter 105, the function of the electrostatic filter 105 due to the collapse of the shape. Can be prevented from decreasing. Further, by making the electrostatic filter 105 into a plate shape, it is possible to provide an air cleaner 155 that is easy to maintain.
  • the configuration of the dust collection filter unit 110 described above is also effective for the projection type image display apparatus 150 shown below.
  • a flexible dust collecting filter that captures dust with a mesh without using static electricity may be used.
  • FIG. 9 is a diagram showing the structure of the projection-type image display device 150 according to Embodiment 2 of the present invention. Since the present invention does not relate to an optical configuration, the optical configuration will be briefly described below.
  • the light emitted from the light source 111 is emitted forward by the reflecting mirror 112 and enters the optical unit 113.
  • Incident light to the optical unit 113 is separated into red, green, and blue color light through dichroic mirrors 114 and 115 and total reflection mirrors 116, 117, and 118, and then incident-side polarizing plates 119R, 119G, and 119B, and liquid crystal.
  • the panels 120R, 120G, and 120B and the output-side polarizing plates 121R, 121G, and 121B perform intensity modulation according to an input signal from the outside (not shown).
  • the projection lens 124 is designed so that an image on the liquid crystal panels 120R, 120G, and 120B can be enlarged and projected onto a screen (not shown) disposed forward through a dust-proof glass 126 attached to the opening of the casing 125. is set up.
  • the projection type image display device 150 for the black display, it is necessary to absorb the light from the light source 111 by the incident side polarizing plates 119R, 119G, and 119B and the outgoing side polarizing plates 121R, 121G, and 121B. Along with this, a high temperature is emitted.
  • these polarizing plates 119R, 119G, 119B, 121R, 121G, and 121B are mainly made of an organic material, they are altered unless cooled to an appropriate temperature. If the polarizing plates 119R, 119G, 119B, 121R, 121G, and 121B are altered, the image cannot be controlled and becomes unusable.
  • the projection type image display device 150 In addition to the above, in the projection type image display device 150, a light source tube that reaches 1000 degrees Celsius at the time of light emission, peripheral mechanical components, a light source and a power source 127 for image display have a large amount of self-heating. Therefore, the projection type image display apparatus 150 requires a cooling unit in order to ensure reliability.
  • the outside air (relatively low temperature) is passed through the intake port 129, the prefilter 130, and the dust collection filter unit 100 provided on the side surface of the casing 125 by the intake fan 128 that is a blower unit. Air) is introduced into the housing 125.
  • the air pushed in by the intake fan 128 stored in the intake duct 132 is guided to the optical unit duct 133 disposed in close contact with the fan outlet.
  • the optical unit duct 133 has a blue opening and a green opening at positions corresponding to the lower portions of the incident side polarizing plates 119R, 119G, and 119B, the liquid crystal panels 120R, 120G, and 120B and the outgoing side polarizing plates 121R, 121G, and 121B.
  • a red opening 134 is provided.
  • the air guided to the optical unit duct 133 is blown into the optical unit 113 from these openings.
  • the air blown out from these openings removes heat from the incident-side polarizing plates 119R, 119G, and 119B, the liquid crystal panels 120R, 120G, and 120B, and the outgoing-side polarizing plates 121R, 121G, and 121B, and then is drawn in by the exhaust fan 135.
  • the operation of the sirocco fan 138 for the lamp is also helped, and the heat of the light source 111, its peripheral mechanism parts, and the power supply 127 is taken away.
  • the projection type image display device 150 is designed to be heat-cooled so that they can be cooled at the same time. .
  • the air reaching the exhaust fan 135 is blown out of the casing 125 through an exhaust port 139 provided in the casing 125.
  • a pre-filter 130 is provided on the intake side of the dust collection filter unit 110 similar to that shown in the first embodiment.
  • the pre-filter 130 itself is extremely difficult to clog in order to extend the clogging time, and a pre-filter 130 having a structure in which the charged film is assembled in a very coarse shape in a honeycomb shape (for example, a 3M ultra-low pressure loss filter). Used.
  • the prefilter 130 is press-fitted and supported at the intake side end of the filter frame 140.
  • the filter frame 140 is provided with a partition 141 at the center thereof in order to improve the strength.
  • the inside of the filter frame 140 is divided into two rooms by the partition 141.
  • a support column 143 is formed at the same time as the filter frame 140 is formed at the apex portion of the mountain fold having a pleat configuration.
  • the electrostatic filter 142 is fixed to the support column 143. Since the electrostatic filter 142 and the support column 143 are integrated, the electrostatic filter 142 is fixed and the pleated shape is maintained.
  • the electrostatic filter 142 also includes a non-woven fabric portion of a mixed fiber material of two types of synthetic fibers different from the first embodiment, and a reinforcing net 144 for supporting the non-woven fabric portion.
  • This electrostatic filter 142 also captures dust, and when the air permeability deteriorates due to dust accumulation, if it is washed, the electrostatic force is temporarily removed, but after drying, between the different types of synthetic fibers By generating friction, the electrostatic force is recovered, and the dust collection performance can be obtained again.
  • the electrostatic filter 142 is configured as L / P ⁇ 3, where L is the length in the pleat depth direction and P is the pitch between the pleat mountains.
  • the filter itself is narrow, so that the air permeability especially near the bending apex is impaired. Further, if this value P is also small in appearance, even if the deflection of the filter is small, the deflection becomes conspicuous.
  • the reinforcing net 144 is disposed on the exhaust side of the electrostatic filter 142. Accordingly, even if fibers are dropped from the electrostatic filter 142, the fibers can be prevented from being sucked into the projection type image display device 150.
  • the support 109 that is integrated with the electrostatic filter 142 in the support column 143 is as small as possible so that the effective area that functions as a filter in the electrostatic filter 142 is not reduced. Is desirable. It goes without saying that it is also effective here to reduce the ineffective area that cannot be used as a filter by providing a recess so that a part of the support pillar 143 escapes from the filter. Further, it is possible to thin out the support pillar 143 as shown in FIG.
  • the present invention can be used for production and sales of a dust collection filter unit, a projection-type image display device using the dust collection filter unit, and an air cleaner using the dust collection filter unit.

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Abstract

　集塵フィルターユニット１００は、フィルター材料を折り曲げて構成するプリーツフィルター１０５と、プリーツフィルター１０５が内側に取り付けられる枠体１０６に加えて、プレーツフィルター１０５の支持構造を備えている。支持構造は、枠体１０６の内側に設けられ、プリーツフィルター１０５の複数の折り曲げ部を支持してプリーツフィルター１０５の形状を維持する。

Description

集塵フィルターユニット、投写型画像表示装置、及び空気清浄機
　本発明は、粉塵を捕捉するプレーツフィルターを用いた集塵フィルターユニット、その集塵フィルターユニットを用いた投写型画像表示装置、及びその集塵フィルターユニットを用いた空気清浄機に関するものである。
　従来、投写型画像表示装置は、光源からの強力な光を液晶パネルやデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）などの画像表示素子に集光し、その光を画像信号にあわせて変調し、その画像表示素子上の画像を拡大投射して大画面を得るものである。投射型画像表示装置は、強力な光にさらされる画像表示素子、光源、及び装置電源などの発熱が大きく、適当な冷却がなされないと熱的に破壊されてしまう。したがって、投写型画像表示装置は、ファンにより外気を装置内部に導入し装置内を冷却する構成を取っている。
　しかしながら、この構成の場合は、外気と一緒に粉塵を装置外部から装置内部に導いてしまい、その粉塵が画像表示素子や光源周辺に付着することで明るさの低下や色むらを引き起こすおそれがある。このため、一般的に、吸気口に粉塵侵入を抑える集塵フィルターを配置している。集塵フィルターは、投射型画像表示装置だけでなく、空気清浄機などの他の装置にも必要なものである。集塵フィルターとしては、発泡ウレタンのフィルターが一般的に用いられている。発泡ウレタンのフィルターは、数百時間毎でのフィルター清掃で再利用が可能である。しかし、発泡ウレタンのフィルターは、目が粗く、花粉や１μｍ以下の微小粉塵を捕捉できない。
　そこで、微小粉塵を捕捉するために、静電フィルターが採用されてきている。静電フィルターは、帯電した化学繊維からなり、静電気を利用して微小な粉塵を捕捉することができる濾材である。静電フィルターは、目が粗く、通る空気の圧力損失が小さいという利点もある。しかし、静電フィルターは、使用時間が長くなると埃付着で帯電効果による集塵効率が低下していく。静電フィルターは、水により洗浄することで埃を除去できるが、繊維表面の電荷も失ってしまうので集塵効率が極度に低下してしまう。そのため、静電フィルターは、再利用することができず、使い捨てとなる問題点があった。この問題点に対して、再生可能な静電フィルターが提案されている（特許文献１、特許文献２）。
特開平５－１５４３１８号公報 特開２００８－９３５０１号公報
　一般に、投写型画像表示装置や空気清浄機などの装置の吸入口に装着される集塵フィルターは、限られた面積でフィルター交換時間を伸ばすために、プリーツフィルターを採用する場合が多い。プリーツフィルターは、フィルター材料をジグザグに折って形成されたフィルターである。従来のプリーツフィルターは、単体で形状を維持できる程度の固さがあり、例えば外周が枠体に支持される。
　一方、再生可能な静電フィルターは、異なる２種以上の化学繊維からなる布材（例えば、不織布）を備え、化学繊維同士が摩擦することで再帯電する。そのため、このような静電フィルターは、化学繊維を固着することができず、柔軟で形状が崩れしやすい。このような静電フィルターは、前記布材だけでは形状維持が困難であり、プリーツ形状にして放置すると、形状が崩れてしまう。特に洗浄作業を行うと形状の崩れは顕著となる。
　このような形状の崩れは、再生可能な静電フィルターだけでなく、柔軟なプリーツフィルターに起こり得る。プレーツフィルターの外周を支持する従来の支持構造では、柔軟なプリーツフィルターの形状が大きく崩れ、その形状の崩れにより、埃を補足する領域が減ったり、埃が付着する領域が偏ったりする問題が生じる。
　それ故に、本発明の目的は、このようなプレーツフィルターの形状崩れの問題を解決する集塵フィルターユニット、集塵フィルターユニットを用いた投写型画像表示装置、及び集塵フィルターユニットを用いた空気清浄機を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の集塵フィルターユニットは、フィルター材料を折り曲げて構成するプリーツフィルターと、前記プリーツフィルターを取り付ける通気口が形成された枠体と、前記通気口に設けられ、前記プリーツフィルターの複数の折り曲げ部を支持して該プリーツフィルターの形状を維持する支持手段とを備えている。
　典型的に、前記集塵フィルターユニットは、支持手段が、前記枠体に支持され、それぞれが異なる折り曲げ部を支持する複数の支持柱を備えていてもよい。また、前記プレーツフィルターの折り曲げ部は、前記支持柱に固着されていてもよい。また、前記プレーツフィルターの折り曲げ部は、前記支持柱に埋設されていてもよい。また、前記プレーツフィルターの外周部は、前記枠体に埋設されていてもよい。また、前記プレーツフィルターは、前記枠体および前記支持柱を成形する際にインサート成形されることで前記枠体および前記支持柱に埋設されてもよい。
　また、前記プリーツフィルターは、各折り曲げ部を山又は谷とした場合の山と谷の高低差（プレーツフィルターの山谷方向の長さ）をＬ、前記プレーツフィルターの片面側において隣接する折り曲げ部間の折り曲げピッチをＰとした場合にＬ／Ｐ≦３の関係を満たすように構成してもよい。
　また、前記プリーツフィルターは、空気が侵入する吸気側に、塵埃を補足するフィルター部、前記フィルター部で埃が除かれた空気が排出される排気側に、前記フィルター部よりも撓みにくい前記フィルター部の補強のための補強ネットが配されていてもよい。また、前記プレーツフィルターは、静電フィルターとして機能する部分が少なくとも２種類の合成繊維の混繊維からなっていてもよい。また、前記プレーツフィルターの厚みは１ｍｍ以上であってもよい。
　また、前記支持柱は、前記枠体と一体に形成されていてもよい。また、前記複数の支持柱は、前記プレーツフィルターの複数の折り曲げ部の一部に対して設けられていてもよい。また、前記プレーツフィルターの吸気口側の複数の折り曲げ部では、１つおきに前記支持柱が設けられていてもよい。また、前記複数の支持柱は、前記プレーツフィルターの排気側の折り曲げ部を支持する支持柱の本数が、前記プレーツフィルターの吸気側の折り曲げ部を支持する支持柱の本数以下であってもよい。また、前記支持柱では、前記プレーツフィルターの折り曲げ部を支持する箇所の間に、前記プレーツフィルターを支持しない凹部が形成されていてもよい。
　また、前記集塵フィルターユニットを投写型画像表示装置の吸気部に備えてもよい。また、前記集塵フィルターユニットを空気清浄機の吸気部に備えてもよい。
　前記本発明によれば、プリーツフィルターの複数の折り曲げ部を支持してプリーツフィルターの形状を維持しているため、形状の崩れによりプレーツフィルターの機能が低下することを抑制することが可能になる。
　この集塵フィルターユニットを投写型画像表示装置に用いることで、高い集塵性能で長時間に渡って埃付着による明るさの低下や色ムラの発生を抑えることが可能となる。また、再生可能な静電フィルターを用いる場合に、埃で見詰まりが発生しても洗浄再生することで維持費用を抑えることが可能となる。
図１は、実施の形態１における空気清浄機の断面図である。 図２は、実施の形態１における集塵フィルターユニットの横断面図である。 図３は、実施の形態１において静電フィルターを省略したフィルター枠の斜視図である。 図４は、実施の形態１における静電フィルターの折り曲げ部の拡大図である。 図５は、静電フィルターにおいてＬ／Ｐの最適値を説明するための図表である。 図６は、実施の形態１における集塵フィルターユニットの別案１であり、静電フィルターを省略した斜視図である。 図７は、実施の形態１における集塵フィルターユニットの別案２の横断面図である。 図８は、実施の形態１における集塵フィルターユニットの別案３であり、静電フィルターを省略した斜視図である。 図９は、実施の形態２における投写型画像表示装置を示す概略構成図である。 図１０は、実施の形態２における集塵フィルターユニットの断面図である。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１における空気清浄機１５５の断面図であり、図２は、そのうちの集塵フィルターユニット１００の断面図であり、図３は、静電フィルター１０５を省略したフィルター枠１０６の斜視図である。筐体１０１は吸気部１０２、および排気部１０３を備えている。筐体１０１の内部には、外部電源により駆動される軸流ファン１０４と、その吸気側に配置された集塵フィルターユニット１００とを備えている。集塵フィルターユニット１００は、静電フィルター１０５と、その静電フィルター１０５を取り付ける通気口が形成されたフィルター枠１０６とを備えている。
　集塵フィルターユニット１００では、インサート成形により静電フィルター１０５の外周部がフィルター枠１０６に埋設されている。静電フィルター１０５をプリーツ形状（山と谷が交互に繰り返すように折られた形状）に維持するため、静電フィルター１０５をフィルター枠１０６成型時にインサートしてフィルター枠１０６の樹脂内に静電フィルター１０５の外周部（周囲部）を納めている。インサート成形は、フィルター枠１０６の金型内に静電フィルター１０５を挿入した状態で、フィルター枠１０６を樹脂成形する成形手法である。インサート成形により静電フィルター１０５の外周をフィルター枠１０６に埋設すると、フィルター枠１０６の通気口の外周部に隙間ができない。そのため、吸気部１０２からの空気が静電フィルター１０５を通ることなく排気部１０３に抜けない。このフィルター枠１０６は筐体１０１に脱着可能に構成されている。
　以上の構成により、軸流ファン１０４の回転により、筐体１０１の吸気部１０２から吸い込まれた外気をプリーツ形状の静電フィルター１０５に通過せしめることで、外気内の埃を静電フィルター１０５に捕捉することができる。こうして埃が除去された空気は筐体１０１の排気部１０３から放出され、清浄化された空気を提供することができる。前述の通り静電フィルター１０５をプリーツ形状のプリーツフィルターとすることでフィルター通風面積を拡大することができ、捕捉した埃による目詰まりに至る時間を伸ばすことが可能となる。
　図２は、フィルター枠１０６に静電フィルター１０５を備えた集塵フィルターユニット１００の拡大図である。静電フィルター１０５においてプリーツ（ひだ）を構成する山折りの折り曲げ部（頂点部）に対して、支持壁１０７（板状の支持柱（スリット柱））がフィルター枠１０６成型時に同時に形成されている。静電フィルター１０５と支持壁１０７は一体となっていることで、静電フィルター１０５が固定されてプリーツ形状に維持される。
　支持壁１０７は、全ての折り曲げ部（折り曲げの頂点とその周辺部分からなる部分）に対して設けられている。複数の支持壁１０７のうち、一部はフィルター枠１０６の吸気側を空気の流通方向に沿って延びる吸気側支持壁を構成し、残りはフィルター枠１０６の排気側を空気の流通方向に沿って延びる排気側支持壁を構成する。吸気側支持壁１０７の排気側の端部には、静電フィルター１０５の折り曲げ部（図２のように吸気側を上側にして集塵フィルターユニット１００を置いた場合に谷となる折り曲げ部）が埋設されている。排気側支持壁１０７の吸気側の端部には、静電フィルター１０５の折り曲げ部（図２のように吸気側を上側にして集塵フィルターユニット１００を置いた場合に山となる折り曲げ部）が埋設されている。これらの折り曲げ部は、それぞれ支持壁１０７に固着されている。支持壁１０７のうち静電フィルター１０５と一体となっている部分は、支持部１０９となる。また、静電フィルター１０５は、その外周部がフィルター枠１０６に埋設されている。静電フィルター１０５は、フィルター枠１０６に固着されている。なお、静電フィルター１０５は、上述したように、フィルター枠１０６および支持壁１０７を成形する際にインサート成形されることでフィルター枠１０６および支持壁１０７に埋設される。
　ちなみに、この静電フィルター１０５は、異なる２種類の合成繊維の混繊維材の不織布部分（フィルター部）と、その不織布部分を支持するための補強ネット１０８とからなっている。補強ネット１０８は、不織布部分の片面を覆うように不織布部分に一体化されている。補強ネット１０８は、不織布部分よりも撓みにくいネットである。補強ネット１０８を設けることで、静電フィルター１０５の形状の崩れが緩和される。静電フィルター１０５では、不織布部分の排気側に補強ネットが配置されている。なお、静電フィルター１０５に用いられる合成繊維の種類は３種類以上であってもよい。
　ここで、通常の静電フィルターは、粉塵を捕捉し、埃が堆積することで通気性が劣化した場合、洗浄するとその静電気力も除かれてしまう。そのため、静電フィルターを洗浄して再利用することができず、静電フィルターの通気性が劣化すると、静電フィルターを廃棄していた。しかし、本実施の形態１における静電フィルター１０５は、洗浄により一時的に静電気力が除かれても、上記異なる２種類の合成繊維間が擦れることにより静電気力が回復する。すなわち、本実施の形態１における静電フィルター１０５は、粉塵を捕捉し、埃が堆積することで通気性が劣化した場合に洗浄すると、同じように一時的に静電気力が除かれてしまうが、乾燥させたのち、上記異なる種類の合成繊維間に摩擦を生じさせることで静電気力が回復し、集塵性能を再度得ることができる。
　なお、合成繊維間に摩擦を発生させるには静電フィルター１０５をもむなどの処置が望ましい。しかし、再度集塵フィルターユニット１００を筐体１０１に装備し通風させることでも、ある程度の空気の移動で合成繊維間に摩擦が発生し、静電気力が回復する。ただし、空気の移動で合成繊維間に摩擦を発生させるためには、合成繊維は、固定されず、ある程度動く余裕が必要である。静電フィルター１０５は、柔軟な不織布であり、空気の通過に伴い揺れ動く。そのため、形状維持のための補強ネット１０８を合わせた厚みは、通常の静電フィルターの０．３～０．４ｍｍ程度に比べて厚い１ｍｍ以上となっている。また、従来のプリーツフィルターのピッチは、奥行きに関わりなく５ｍｍ程度のものが主流である。しかし、本実施の形態１における静電フィルター１０５は、前述の理由により補強ネット１０８を加えたとしても、弾力性（こし）が弱く形状が不安定であり、静電フィルター１０５は形状維持が困難である。従って、図２にあるように、静電フィルター１０５は、各折り曲げ部を山又は谷とした場合の山と谷の高低差（プリーツ奥行き方向の長さ）をＬ、静電フィルター１０５の片面側において隣接する折り曲げ部間の折り曲げピッチ（プリーツ山間のピッチ）をＰとすると、Ｌ／Ｐ≦３として構成されていることが望ましい。この点について説明する。
　Ｌ／Ｐの値が大きいと、フィルター枠１０６の通気口（通気部開口）に対してフィルター面積が大きくなる。しかし、Ｌ／Ｐが大きくなりすぎると、静電フィルター１０５の折り曲げ部の周辺が支持壁１０７に接触することにより、集塵能力が低下する集塵能力低下領域が生じてしまう。図４は、各折り曲げ部を山又は谷とした場合の山と谷の高低差（静電フィルター１０５（濾材）の山谷方向の長さ）（Ｌ）を２５ｍｍとしたときの静電フィルター１０５の折り曲げ部の装備状態を示すものである。図４では、支持壁１０７の右側に静電フィルター１０５の折り曲げ部が接触する。左側に記載の寸法は、各Ｌ／Ｐに対応する半ピッチの開き量（Ｐ／２）を示し、右側に記載の寸法は、静電フィルター１０５の撓みによって支持壁１０７に接触して集塵能力低下領域となる部分の長さを示す。右側の寸法は、５．８がＬ／Ｐ＝４．０に対応し、４．８がＬ／Ｐ＝３．５に対応し、３．９がＬ／Ｐ＝３．０に対応し、３．１がＬ／Ｐ＝２．５に対応し、２．３がＬ／Ｐ＝２．０に対応している。
　図５に、最も一般的と考えられる前提条件から静電フィルター１０５の寸法等を仮定した場合のフィルター面積拡大率等を示す。図５の場合の寸法等は、各折り曲げ部を山又は谷とした場合の山と谷の高低差（Ｌ）が２５ｍｍ、静電フィルター１０５の厚さが１ｍｍ、支持壁１０７の厚さが１ｍｍである。また、静電フィルター１０５の撓み量を静電フィルター１０５の厚さの半分（０．５ｍｍ）に仮定している。なお、図４では任意の山部分での値について述べているが、この図に於いてフィルター左端についても同様なたわみが発生し、これによる損失が発生することからフィルター無効部の範囲は図４の範囲（Ｘ）の２倍となる。
　フィルター面積拡大率Ａは式１で、フィルター有効率Ｂは式２で、フィルター有効拡大率Ｃは式３で表される。
　式１：Ａ＝√｛Ｌ２＋（Ｐ／２）２｝／（Ｐ／２）
　式２：Ｂ＝（Ｌ－２×Ｘ）／Ｌ
　式３：Ｃ＝Ａ×Ｂ
　静電フィルター１０５は、通気口面積に対するフィルター有効拡大率と、コスト面からのフィルター有効率とから総合的に判断することが望ましい。静電フィルター１０５を機能面から考えるとフィルター有効拡大率が大きい方が望ましく、コスト面から考えるとフィルター有効率が大きい方が望ましい。フィルター有効拡大率にフィルター有効率を掛けた値Ｄ（Ｄ＝Ｂ×Ｃ）で判断すると、ＤはＬ／Ｐが３を超えると大きく低下する。以上より、Ｌ／Ｐ≦３が望ましいことがわかる。また、ＤはＬ／Ｐ＝２．５のとき最大となっていることから、２≦Ｌ／Ｐ≦３がさらに望ましい。
　また、図３は、フィルター枠１０６の構造の把握を容易にするため静電フィルター１０５を除いて示した斜視図である。ここで、支持壁１０７のうち静電フィルター１０５と一体となっている支持部１０９は、静電フィルター１０５のうちフィルターとしての機能する有効領域が減らないように、支持壁１０７の高さ方向において極力短いことが望ましい。図６の様に支持壁１０７の一部をフィルターから逃げるように凹部１６１を設けることで、フィルターとして使えなくなる無効領域を少なくすることができる。凹部１６１は、フィルター枠１０６の厚さ方向において、支持壁１０７における静電フィルター１０５が埋設される側に形成される。このような凹部１６１は、後述する支持柱１１０に設けてもよい。また、支持壁１１０に静電フィルター１０５を埋設せずに、接着剤により支持壁１１０に静電フィルター１０５を固着させてもよい。また、支持壁１１０に静電フィルター１０５を固着させずに、支持壁１１０を静電フィルター１０５に当接させて静電フィルター１５０の形状を維持するようにしてもよい。
　図７は、フィルター枠１０６の更なる別案を示している。図７では、支持壁１０７の代わりに、静電フィルター１０５を支持する支持柱１１０が、極力小さく構成されており、フィルター枠１０６が、通気に関し極力影響を与えないよう構成されている。支持柱１１０は、断面視において、折り曲げ部とその近傍領域とだけを占めている。
　さらに、静電フィルター１０５の複数の折り曲げ部の一部に対して支持柱１１０を設けてもよい。例えば、図８に示すように、静電フィルター１０５の吸気口側の複数の折り曲げ部において、１つおきに支持柱１１０を設けてもよい。図８は、理解しやすくするため静電フィルター１０５を除いたフィルター枠１０６を吸気側から見た斜視図である。このように、プリーツ形状において１山おきに支持柱１１０を配置することで、先に述べた支持のために静電フィルター１０５の有効領域が損なわれることを抑えている。
　また、複数の支持柱１１０は、静電フィルター１０５の排気側の折り曲げ部を支持する支持柱の本数が、静電フィルター１０５の吸気側の折り曲げ部を支持する支持柱１１０の本数以下としてもよい。支持柱１１０の必要性は、性能でなく外観的な要素が大きい。従って、特に外部から見えやすい吸気側は、プリーツ形状において支持柱１１０を１山おきとして、排気側は支持柱１１０を更に少ない本数としてもよい。このようにすることで、より静電フィルター１０５の無効領域の増大を抑えることが可能となる。
　このように実施の形態１によれば、プリーツ状の静電フィルター１０５の複数の折り曲げ部を支持して静電フィルター１０５の形状を維持しているため、形状の崩れにより静電フィルター１０５の機能が低下することを抑制することが可能になる。また、静電フィルター１０５をプレーツ状にすることで、維持管理が容易な空気清浄機１５５を提供することができる。
　また、以上で説明した集塵フィルターユニット１１０の構成は、以下に示す投写型画像表示装置１５０にも有効である。また、静電フィルター１０５の代わりに、静電気を利用せずにメッシュにより埃を補足する柔軟な集塵フィルターを使用してもよい。
　（実施の形態２）
　図９は、本発明の実施の形態２における投写型画像表示装置１５０の構造を示す図である。本発明は光学構成に係るものではないので、光学構成については以下に簡単に述べる。
　この投写型画像表示装置１５０では、光源１１１から出射された光が反射鏡１１２により前方に出射せしめられ、光学ユニット１１３へ入射する。光学ユニット１１３への入射光は、ダイクロイックミラー１１４、１１５、全反射ミラー１１６、１１７、１１８を経て、赤、緑、青の色光に分離された後、入射側偏光板１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ、液晶パネル１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ、出射側偏光板１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂによって、外部（図示省略）からの入力信号に応じて強度変調せしめられる。これらの光は、ダイクロイック反射膜１２２Ｒ、１２２Ｂを備えた合成プリズムで一光路上に合成され、投写レンズ１２４に入射する。この投写レンズ１２４は、前記液晶パネル１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ上の画像を、筐体１２５の開口に装着された防塵ガラス１２６を通して、前方に配置されたスクリーン（図示省略）に拡大投写可能に設計、設置されている。
　この投写型画像表示装置１５０では、黒表示のために、光源１１１からの光を入射側偏光板１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ、出射側偏光板１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂで吸収する必要があり、この吸収に伴って高温が発せられる。一方でこれら偏光板１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ、１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂは、主に有機材料からなっているので、適当な温度にまで冷却しないと変質する。偏光板１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ、１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂは、仮に変質すると、画像の制御ができなくなり、使用不能に陥る。投写型画像表示装置１５０内では、このほかに、発光時に摂氏１０００度にもなる光源の管球や、周辺の機構部品、光源や画像表示のための電源１２７も自己発熱が大きい。そのため、投写型画像表示装置１５０は、信頼性を確保するために冷却手段が必要となる。
　本実施の形態に於いては、送風部である吸気ファン１２８によって、筐体１２５の側面に設けられた吸気口１２９、プレフィルター１３０、集塵フィルターユニット１００を経て、外気（比較的温度の低い空気）を筐体１２５内に導く。吸気ダクト１３２に納められた吸気ファン１２８で押し込まれた空気は、前記ファン吹き出し口に密着して配置されている光学ユニットダクト１３３に導かれる。光学ユニットダクト１３３には、前記入射側偏光板１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ、液晶パネル１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ、出射側偏光板１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂの下部に相当する位置に、青用開口、緑用開口、赤用開口１３４を備えている。光学ユニットダクト１３３に導かれた空気は、これらの開口から光学ユニット１１３内に吹き出される。これらの開口から吹き出された空気は、前記入射側偏光板１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ、液晶パネル１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ、出射側偏光板１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂの熱を奪った後、排気ファン１３５によって引き込まれる過程で、ランプ用シロッコファン１３８の作用も手伝って、光源１１１やその周辺機構部品、電源１２７の熱をも奪う。
　更に言えば、光源駆動回路（図示省略）、及び映像信号回路（図示省略）も発熱を伴うことから、これらも同時に冷却できるように、この投写型画像表示装置１５０は熱設計が成されている。
　排気ファン１３５に至った空気は、筐体１２５に設けられた排気口１３９を経て、筐体１２５の外へ吹き出される。
　本実施の形態２においては、実施の形態１に示したのと同様の集塵フィルターユニット１１０の吸気側にプレフィルター１３０を備えてなる。プレフィルター１３０は、目詰まり時間を伸ばすためにそれ自身は極めて目詰まりしにくいものであり、帯電フィルムをハニカム状に非常に目を粗く組み上げた構造のもの（例えば３Ｍ社超低圧損フィルター）を用いている。プレフィルター１３０は、図１０に示すようにフィルター枠１４０の吸気側端に圧入支持されている。
　ここでは、フィルター枠１４０は、強度向上のため、その中央に仕切り１４１を設けている。仕切り１４１により、フィルター枠１４０の内側は、２つの部屋に分割されている。静電フィルター１４２は、プリーツ構成の山折り頂点部に支持柱１４３がフィルター枠１４０成型時に同時に形成されている。静電フィルター１４２は支持柱１４３に固着されている。静電フィルター１４２と支持柱１４３は一体となっていることで静電フィルター１４２を固定しプリーツ形状を維持している。
　ちなみに、この静電フィルター１４２も、実施の形態１と同様に異なる２種類の合成繊維の混繊維材の不織布部分と、その不織布部分を支持するための補強ネット１４４からなっている。この静電フィルター１４２も、粉塵を捕捉し、埃が堆積することで通気性が劣化した場合に洗浄すると静電気力が一時的に除かれてしまうが、乾燥したのち上記異なる種類の合成繊維間に摩擦を生じさせることで静電気力が回復し、集塵性能を再度得ることができる。再生についても、実施の形態１と同様に、静電フィルター１４２をもむなどの処置が望ましい。しかし、再度集塵フィルターユニット１００を筐体１２５に装備し通風させることでも、吸気の際の空気の移動で繊維間の摩擦が発生し静電気力を回復する事ができる。ただし、空気の移動で合成繊維間に摩擦を発生させるためには、合成繊維は、固定されず、ある程度動く余裕が必要である。そのため、形状維持のための補強ネット１４４を合わせた厚みは、通常の静電フィルターに比べて厚い１ｍｍ以上となっている。また、この静電フィルター１４２も、図２の記載と同様に、プリーツ奥行き方向の長さをＬ、プリーツ山間のピッチをＰとすると、Ｌ／Ｐ≦３として構成されている。ピッチＰが小さいとフィルター自体が狭いので、特に折り曲げ頂点付近での通気性が損なわれてしまい、さらに外観的にもこの値Ｐが小さいと、フィルターのたわみが少しでも、たわみが目立ちやすくなる。
　また、補強ネット１４４は、静電フィルター１４２の排気側に配置している。これにより、万一、静電フィルター１４２から繊維の脱落があっても、その繊維が投写型画像表示装置１５０の内側に吸い込まれてしまうことを防ぐことができる。
　実施の形態１と同様に、支持柱１４３のうち静電フィルター１４２と一体となっている支持部１０９は、静電フィルター１４２のうちフィルターとしての機能する有効領域が減らないように、極力小さいことが望ましい。また、支持柱１４３の一部をフィルターから逃げるように凹みを設けることで、フィルターとして使えなくなる無効領域を少なくすることがここでも有効であることは言うまでもない。さらに、この支持柱１４３を間引くことも、図１０にあるように可能である。
　本願発明は、集塵フィルターユニット、集塵フィルターユニットを用いた投写型画像表示装置、および集塵フィルターユニットを用いた空気清浄機の生産及び販売などに利用することができる。
　１００、１３１　集塵フィルターユニット
　１０１、１２５　筐体
　１０２　吸気部
　１０３　排気部
　１０４　軸流ファン
　１０５、１４２　静電フィルター
　１０６　フィルター枠
　１０７　支持壁
　１０８、１４４　補強ネット
　１０９　支持部
　１１０、１４３　支持柱
　１１１　光源
　１１２　反射鏡
　１１３　光学ユニット
　１１４、１１５　ダイクロイックミラー
　１１６、１１７、１１８　全反射ミラー
　１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂ　入射側偏光板
　１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ　液晶パネル
　１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂ　出射側偏光板
　１２２Ｒ、１２２Ｂ　ダイクロイック反射膜
　１２４　投写レンズ
　１２６　防塵ガラス
　１２７　電源
　１２８　吸気ファン
　１２９　吸気口
　１３０　プレフィルター
　１３２　吸気ダクト
　１３３　光学ユニットダクト
　１３４　赤用開口
　１３５　排気ファン
　１３８　ランプ用シロッコファン
　１３９　排気口
　１４０　フィルター枠
　１４１　仕切り
　１５０　投写型画像表示装置
　１５５　空気清浄機
　１６１　凹部

Claims (17)

  1. 　フィルター材料を折り曲げて構成するプリーツフィルターと、
    　前記プリーツフィルターが内側に取り付けられる枠体と、
    　前記枠体の内側に設けられ、前記プリーツフィルターの複数の折り曲げ部を支持して該プリーツフィルターの形状を維持する支持手段とを備えていることを特徴とする集塵フィルターユニット。
  2. 　前記支持手段は、前記枠体に支持され、それぞれが異なる折り曲げ部を支持する複数の支持柱を備えていることを特徴とする請求項１に記載の集塵フィルターユニット。
  3. 　前記プレーツフィルターの折り曲げ部は、前記支持柱に固着されていることを特徴とする請求項２に記載の集塵フィルターユニット。
  4. 　前記プレーツフィルターの折り曲げ部は、前記支持柱に埋設されていることを特徴とする請求項３に記載の集塵フィルターユニット。
  5. 　前記プレーツフィルターの外周部は、前記枠体に埋設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  6. 　前記プレーツフィルターは、前記枠体および前記支持柱を成形する際にインサート成形されることで前記枠体および前記支持柱に埋設されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  7. 　前記プリーツフィルターは、各折り曲げ部を山又は谷とした場合の山と谷の高低差をＬ、前記プレーツフィルターの片面側において隣接する折り曲げ部間の折り曲げピッチをＰとした場合にＬ／Ｐ≦３の関係を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  8. 　前記プリーツフィルターは、空気が侵入する吸気側に、塵埃を補足するフィルター部、前記フィルター部で埃が除かれた空気が排出される排気側に、前記フィルター部よりも撓みにくい前記フィルター部の補強のための補強ネットが配されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  9. 　前記プレーツフィルターは、静電フィルターとして機能する部分が少なくとも２種類の合成繊維の混繊維からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  10. 　前記プレーツフィルターの厚みは１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  11. 　前記支持柱は、前記枠体と一体に形成されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  12. 　前記複数の支持柱は、前記プレーツフィルターの複数の折り曲げ部の一部に対して設けられていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  13. 　前記プレーツフィルターの吸気口側の複数の折り曲げ部では、１つおきに前記支持柱が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の集塵フィルターユニット。
  14. 　前記複数の支持柱は、前記プレーツフィルターの排気側の折り曲げ部を支持する支持柱の本数が、前記プレーツフィルターの吸気側の折り曲げ部を支持する支持柱の本数以下であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  15. 　前記支持柱では、前記プレーツフィルターの折り曲げ部を支持する箇所の間に、前記プレーツフィルターを支持しない凹部が形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載の集塵フィルターユニット。
  16. 　請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の集塵フィルターユニットを吸気部に備えたことを特徴とする投影型画像表示装置。
  17. 　請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の集塵フィルターユニットを吸気部に備えたことを特徴とする空気清浄機。
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