JPH0847614A - エアフィルタの製造方法及びエアフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種の粒径を有する粉塵を捕集可能であり，
かつ製造が容易で，製造コストが安価なエアフィルタの
製造方法及びエアフィルタを提供しようとすること。 【構成】 帯状濾材１０をその長手方向に対して斜め方
向にひだ折りして，山部１１と谷部１２とを交互に形成
し，上記帯状濾材１０を所定の長さ毎に折り返して順次
積層し，積層された各層の流路は隣接する隣接層の流路
と互いに交錯するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，各種空調装置に使用さ
れるエアフィルタの製造方法及びエアフィルタに関す
る。

【０００２】

【従来技術】エアコン，空気清浄機等におけるエアフィ
ルタとしては，図１２に示すごとく，断面がハニカム状
となるように加工したものが提案されている（特開平４
−１７６３１０号）。即ち，不織布からなる第一シート
９１を連続的に折り込み，第一シート９１全面に山部及
び谷部からなるひだを形成する。これにより，第一シー
ト９１には，多数の流路９０が形成される。

【０００３】上記第一シート９１を所定の長さに切断
し，一方上記同様の不織布からなる同様の長さの平坦な
第二シート９２に重ね，上記第一シート９１の山部の稜
線９１０及び谷部の底線９１９を第二シート９２の表面
に接着する。最後に，上記第一シート９１と第二シート
９２からなる単位層を，複数個積層し，断面ハニカム状
のフィルタ９とする（図１２）。

【０００４】また，上記エアフィルタ９は，樹脂等によ
り作成された枠体９９に組付け，フィルタ装置とする。
このため，上記第一シート９１及び第二シート９２は枠
体の大きさに応じて，上記のごとく予め，所定長さに切
断されている。上記エアフィルタ９においては，断面が
三角形状の直線状の流路９０に，被濾過空気を流通させ
ることにより，空気の濾過を行う。即ち，上記流路９０
を被濾過空気が通過する際に，空気中の粉塵がエアフィ
ルタ９によって捕集される。

【０００５】次に，図１３に示すごとく，上記エアフィ
ルタ９とは異なる形状の，断面がハニカム状のエアフィ
ルタ９５について説明する（ＤＥ３９２３０９４−Ｃ２
（ドイツ特許））。即ち，図１３（Ａ）に示すごとく，
上記ハニカム状エアフィルタ９５においても，全面にひ
だの形成された第一シート９１を，平坦な第二シート９
２に重ねることによって構成されている。ただし，図１
３（Ｂ）に示すごとく，ある第一シート９１と一枚の第
二シート９２を介して直上もしくは直下に設置された第
一シート９３は，第一シート９３における山部の稜線９
３０及び第一シート９１谷部の底線９１９が互いに交差
するように重ねられている。

【０００６】そして，稜線９３０と底線９１９との間に
三角形状の直線流路が形成される。この流路は，図１３
（Ｂ）に示すごとく，互いに斜め方向に交錯している。
そのため，流路を流れる流入空気９００は，第二シート
９２の上側の流路と下側の流路とで交わらず，互いにそ
の方向が異なる。なお，上記エアフィルタ９５において
は，前記図１２に示したエアフィルタ９と同様に，上記
流路９０に被濾過空気を流通させることにより，空気の
濾過を行う。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記エアフィ
ルタ９，９５には幾つか問題点がある。即ち，上記エア
フィルタ９，９５の製造に当たっては，枠体９９の大き
さに合わせて，第一シート９１及び第二シート９２を切
断加工する必要がある。枠体９９の大きさは，これを組
付ける空調装置等に依存するため，上記エアフィルタ
９，９５の製造も，各装置別に行う必要がある。よって
製造コストが高くなる。

【０００８】更に，上記エアフィルタ９，９５の製造方
法は，濾材をひだ折りし第一シートとなし，第一シート
及び平坦状の第二シートを所定の長さに切断した後，接
合し，単位層となし，更に，複数の単位層を積層し，枠
体に組付ける工程を行う。そのため，製造工程が多く，
製造に当たっての手間もかかる。また，製造コストも高
い。

【０００９】次に，上記エアフィルタ９，９５は，濾材
によって，被濾過空気がエアフィルタ９，９５の流路９
０を通過する時に，粉塵の捕集が行われる。しかし，粒
径の粗い粉塵は慣性力が大きく，また，空隙９０が流入
空気９００の流れと平行である直線状なので，該粉塵の
一部は流入空気９００の流れと共に，そのまま空隙９０
を直線状に通過してしまう。

【００１０】また，上記エアフィルタ９５においては，
粒径の大きい粉塵を捕集するために，その流路を互いに
異なる方向としているが，第一シート９１，９３の表裏
を確認して，第二シート９２に接着する必要がある。よ
って，更にエアフィルタ９５の製造は手間がかかる。

【００１１】本発明は，かかる問題点に鑑み，各種の粒
径を有する粉塵の捕集効率に優れ，かつ製造が容易で，
製造コストが安価なエアフィルタの製造方法及びエアフ
ィルタを提供しようとするものである。

【００１２】

【課題の解決手段】本発明は，帯状濾材をその長手方向
に対して斜め方向にひだ折りして，山部と谷部とを交互
に形成し，上記帯状濾材を所定の長さ毎に折り返して順
次積層し，積層された各層の流路は隣接する隣接層の流
路と互いに交錯するよう構成することを特徴とするエア
フィルタの製造方法にある。

【００１３】本発明において最も注目すべき点は，積層
された各層の流路は隣接する隣接層の流路と互いに交錯
するよう構成し，各層の流路が互いに錯綜していること
にある。

【００１４】上記帯状濾材とは，一方の辺が他方の辺に
比べて大幅に長いシートである。そして，上記帯状濾材
はその長手方向に対して斜め状にひだ折りすることによ
り，山部と谷部とを交互に有する波状体となる（図
１）。なお，上記波状体における山部及び谷部は，その
先端が鋭く尖っていても，丸みを帯びていてもよい。な
お，上記帯状濾材のひだ折りに当たっては，ひだ折りに
おける折り線が，濾材の各辺に対して，０度ではない一
定の角度，即ち長手方向に斜め状となるように折る。

【００１５】上記帯状濾材としては，一般の濾材の外
に，例えば，エレクトレット繊維からなる不織布等を用
いることができる。その材質は，例えば，ポリプロピレ
ン，ポリエステルである。また，上記帯状濾材に，活性
炭素繊維ペーパー等を使用することも好ましい。この場
合には，上記エアフィルタに，通常の空気濾過の機能の
他に，脱臭機能を与えることができる。

【００１６】上記エアフィルタは，樹脂等からなる枠体
に組付け，フィルタ装置として使用することが好まし
い。この場合には，エアフィルタ単独での使用に比べ
て，大きく強度が向上する。また，エアフィルタを上記
枠体に組付けて使用する場合には，上記積層時の折り返
しの所定長さは，枠体の内径とほぼ等しい。上記折り返
しの所定長さは，例えば枠体の形状が長方形等であれ
ば，一定である，しかし，枠体の形状が例えば台形等で
あれば折り返し長さは変化する。

【００１７】次に，上記帯状濾材の積層に当たっては，
一つの層における山部の稜線，即ち山部の上端と，上記
１つの層の上方に隣接する隣接層における谷部の底線，
即ち谷部の下端とが部分的に当接するように積層するこ
とが好ましい。また，上記当接に当たっては，両者を接
着固定することが好ましい。これにより，エアフィルタ
が空気等の圧力により型崩れを起こすおそれもなく，強
度的に優れたものとなる。なお，上記接着固定に当たっ
ては，例えば接着剤，ホットメルト等を利用し，上記山
部と谷部の当接点を接合する。

【００１８】次に，上記ひだ折りした帯状濾材は予め複
数枚を積層し，各層間に互いに交錯する流路を形成して
おくことが好ましい。即ち，例えば二つのひだ折りされ
た帯状濾材を，予め上述のごとく積層，当接し，その間
に互いに交錯した流路を形成した積層体とする。その
後，上記積層体を所定の長さごとに，折り返して順次積
層することもできる（実施例２）。この方法によれば，
帯状濾材の折り返し回数が低減する。このため加工工数
の削減が可能となり製造コストを安くすることができ
る。

【００１９】次に，上記エアフィルタにおける流路と
は，帯状濾材における山部及び山部，谷部及び谷部との
間に形成される空隙である。そして，上記流路は，複雑
に分岐，錯綜した流路となっている（図３）。そして，
上記流路を被濾過空気が通過することによって，被濾過
空気中の粉塵がエアフィルタに捕集される。

【００２０】次に，上記帯状濾材は，凹凸表面を有する
ことが好ましい。上記凹凸表面はプレス加工等により形
成することができる。上記凹凸表面を有することによ
り，帯状濾材の捕集面積が増大し，エアフィルタの捕集
効率が向上する。また，ひだ折り加工が行いやすくな
る。

【００２１】次に，上記の製造方法により製造される，
エアフィルタについて説明する。即ち，上記エアフィル
タは，帯状濾材をその長手方向に対して斜め方向にひだ
折りして山部と谷部とを交互に形成してなると共に，上
記帯状濾材を所定の長さ毎に折り返して順次積層してな
り，積層された各層の流路は隣接する隣接層の流路と互
いに交錯していることを特徴とする。なお，上記帯状濾
材は凹凸表面を有することが好ましい。更に，上記ひだ
折りした帯状濾材は予め複数枚を積層してなり，各層間
に互いに交錯する流路が形成されていることが好まし
い。上記エアフィルタにおいても，上述の製造方法と同
様の作用効果を有する。

【００２２】

【作用及び効果】本発明のエアフィルタの製造方法にお
いては，帯状濾材をその長手方向に対して斜め方向にひ
だ折りし，更に所定の長さ毎に折り返して順次積層して
いる。

【００２３】従って，この製造方法は，前述した従来の
製造方法のような，各層毎に切断し，これらを接合して
単位層とし，更にこの単位層を複数個組付けるといった
複雑かつ多くの工程を必要としない。このため，製造が
容易でかつ製造コストも安価となる。更に，一般にエア
フィルタは，枠体等に組付けて使用することが多い。上
記製造方法に基づくエアフィルタであれば，各種の枠体
の内部に，上記のごとく，帯状濾材を折り返して装着す
れば良く組付けが容易である。

【００２４】また，上記エアフィルタは，空気中のたば
この煙等の粒径の細かい粉塵捕集可能である。また，上
記空気中における花粉等の粒径の粗い粉塵は，以下のよ
うにしてエアフィルタに捕集される。即ち，上記製造方
法により得られたエアフィルタにおいては，帯状濾材の
積層に当たって，各層の流路は隣接する隣接層の流路と
互いに交錯するよう構成してある（図３）。そのため，
流路は互いに錯綜することとなる（図２，図３）。

【００２５】従って，上記流路を被濾過空気が通過する
場合，乱流が発生する。そのため，粒径の粗い粒子は，
上記乱流に巻き込まれることにより，乱流の周囲のエア
フィルタに捕集される。これにより，上記エアフィルタ
は粒径の細かい粉塵から粗い粉塵まで等しく捕集可能と
なり，優れた捕集効率を発揮する。また，本発明にかか
る，前記エアフィルタも上記と同様の作用効果を有す
る。

【００２６】上記のごとく，本発明によれば，各種の粒
径を有する粉塵の捕集効率に優れ，かつ製造が容易で，
製造コストが安価なエアフィルタの製造方法及びエアフ
ィルタを提供することができる。

【００２７】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかるエアフィルタ，その製造方法及
び該エアフィルタを用いたフィルタ装置について，図１
〜図７を用いて説明する。なお，上記フィルタ装置は，
後述するごとく，ルームエアコンの正面パネル内（図
７）に設置される，フィルタ装置である。図１（Ａ）に
示すごとく，本例のエアフィルタ１を製造するに当たっ
ては，ポリプロピレンからなるエレクトレット繊維を用
いた帯状濾材１０を，その長手方向に対して斜め方向に
ひだ折りして，山部１１と谷部１２とを交互に形成す
る。

【００２８】次に，図１（Ｂ）に示すごとく，上記帯状
濾材１０を図に示す矢線方向に，所定の長さ毎に折り返
し，順次積層する。なお，上記所定の長さとは，後述す
るごとく，該エアフィルタ１が組付けられる枠体２０に
対応した長さである（図３）。

【００２９】ここに注目すべきことは，図１及び図２に
示すごとく，積層された各層間において，隣接する山部
１１の稜線１１０と谷部１２の底線１２０とは互いに部
分的に当接していることである。これは，帯状濾材１０
は１枚のものを折り返して積層しているが，帯状濾材１
０の山部１１，谷部１２は，帯状濾材１０の長手方向に
斜めに形成してあるため，上記折り返し積層によって，
上層の谷部１２と下層の山部１１とが互いに交錯し，点
接触するためである。また，この交錯のために，後述の
ごとく，流路が交錯する（図３）。また，上記稜線１１
０と底線１２０との当接部１５は接着剤等の接着手段に
よって接着する。

【００３０】次に，各層の流路１３は隣接する隣接層の
流路１４と互いに交錯している。上記流路とは，被濾過
空気が流通する経路であって，エアフィルタ１における
山部と山部，谷部と谷部とが形成する空隙である。な
お，図３の矢線は，被濾過空気６が錯綜する流通状態を
表している。

【００３１】次に，上記エアフィルタ１からなるフィル
タ装置２について説明する。上記フィルタ装置２は，図
４に示されるごとく，樹脂よりなる枠体２０に上記エア
フィルタ１を組付けることにより構成されている。組付
けに当たっては，上記枠体２０の内側面２０１とエアフ
ィルタ１の折り返し端部１９とを接着剤によって接着す
る。

【００３２】また，図５には，上記フィルタ装置２の斜
視図を示す。上記フィルタ装置２においては，図５にお
ける，正面から被濾過空気６が流入し，内部のエアフィ
ルタ１において濾過が行われる。なお，図６にフィルタ
装置２の部分拡大図を示す。上記フィルタ装置２の正面
においては，上記エアフィルタ１の流路１３，１４を形
成する空隙の端部が並んでいる。

【００３３】そして，図７に示すごとく，エアコン２９
の正面パネル２９０内に，上記フィルタ装置２を二組並
列して挿入する。なお，同図において，符号２９１は空
気吹出口，符号２９２は空気取入口，符号２９３は操作
パネルである。

【００３４】次に，本例のエアフィルタ１における作用
効果につき説明する。上記エアフィルタ１は，その製造
に当たり，帯状濾材１０をその長手方向に対して斜め方
向に，ひだ折りし，所定の長さ毎に折り返して順次積層
している。

【００３５】従って，従来のエアフィルタの製造方法の
ように，各層毎に切断し，これらを接合して単位層と
し，更にこの単位層を複数個組付けるといった複雑かつ
多くの工程を必要としない。このため，製造が容易で，
かつ製造コストも安価となる。

【００３６】次に，上記エアフィルタ１において，空気
の濾過は，山部１１及び谷部１２の形成する空隙によっ
て形成される流路１３及び１４へ，上記被濾過空気を導
入し，反対側の空隙から送出することにより行う。そし
て，上記エアフィルタ１はエレクトレット繊維よりな
り，従って，空気中のたばこの煙等の粒径の細かい粉塵
は，エレクトレット繊維の帯びる静電気により，エアフ
ィルタ１に捕集される。

【００３７】更に，上記空気中における花粉等の粒径の
粗い粉塵は，以下のようにしてエアフィルタ１に捕集さ
れる。即ち，上記エアフィルタ１は，各層間において，
隣接する山部１１の稜線１１０と谷部１２の底線１２０
とを互いに部分的に当接させ，各層の流路は隣接する隣
接層の流路と互いに交錯，錯綜するよう構成してある。
従って，上記流路を被濾過空気６が通過する場合，当接
部１５において，乱流が発生する。よって，粒径の粗い
粒子は，上記乱流に巻き込まれ，周囲のエアフィルタ１
に捕集される。

【００３８】従って，本例によれば，各種の粒径を有す
る粉塵の捕集効率に優れ，かつ製造が容易で，製造コス
トが安価なエアフィルタを提供することができる。

【００３９】また，本例においては，エアフィルタ１は
枠体２０に組付け，フィルタ装置２として使用する。こ
のため，エアフィルタ１単独で使用する場合に比べて強
度が高くなる。更に，上記エアフィルタ１を上記枠体２
０に組付けるに当たっては，上述したごとく，エアフィ
ルタ１の折り返し端部１９を枠体２０に接着する。この
場合，エアフィルタ１のひだ折りは斜め方向であるた
め，枠体２０との接着部分の領域において三角形の若干
の死流域が形成される。

【００４０】しかし，この領域においても，濾材そのも
のに，ある程度の通気性があることから，圧力損失は比
較的小さい。また，この死流域は空気の流れにとって，
下流側に当たるため，目詰まりの発生も少なく，よっ
て，目詰まりによる急激な圧力損失も避けることができ
る。

【００４１】実施例２ 本例は，図８〜図１０に示すごとく，実施例１とは異な
る，エアフィルタの製造方法について説明するものであ
る。本例は，ひだ折りした帯状濾材を予め２枚を積層
し，各層間に互いに交錯する流路を形成しておいた後，
これを所定の長さ毎に折り返し，エアフィルタとなす。

【００４２】即ち，図８に示すごとく，まず，２枚の平
坦な帯状濾材３０をそれぞれ表面形状処理部４１に導入
する。これにより，上記帯状濾材３０に，図９に示すご
とく，凹凸表面３０２を形成する。なお，上記表面形状
処理部４１はプレス機である。

【００４３】次に，上記凹凸表面の形成された２枚の帯
状濾材３０１を，それぞれ濾材ひだ折り機４２におい
て，長手方向に対して，斜め方向にひだ折りする。よっ
て，上記帯状濾材３０１には，山部１１と谷部１２とが
交互に形成される。なお，上記濾材ひだ折り機４２は歯
車等の噛み合わせを利用した装置である。

【００４４】次に，上記帯状濾材３０２を共に一つの接
合装置４３に送り込む。そして接合装置４３において，
上記２枚の帯状濾材３０２は，上下一対の状態に積層さ
れる。即ち，図１０（Ａ）に示すごとく，積層された各
層間において隣接する山部１１の稜線１１０と谷部１２
の底線１２０とを互いに部分的に当接させ，該当接部１
５において稜線１１０と底線１２０を接着する。上記接
着には接着剤を用いる。これにより，二枚の帯状濾材３
０２１，３０２２が積層した，積層体３０３を得る。

【００４５】この積層体３０３は，上下一対の帯状濾材
３０２１，３０２２よりなるが，その山部，谷部の方向
は，上下の各帯状濾材によって異なるため，両者間に交
錯した流路が形成される。その後，図１０（Ｂ）に示す
ごとく，上記積層体３０３を所定の長さ毎に折り返し，
エアフィルタ３を得る。この折り返しによって，上記積
層体３０３にも更に交錯した流路が形成される。その他
は実施例１と同様である。

【００４６】本例のエアフィルタ３１の製造方法におい
ては，ある層とその隣接層を接合装置４３により予め接
合し，積層体３０３とした後，所定の長さ毎に折り曲
げ，エアフィルタ３としている。このため，エアフィル
タ３における流路等は型崩れが生じにくく，強固であ
る。その他は，実施例１と同様の作用効果を有する。

【００４７】実施例３ 本例は，図１１に示すごとく，実施例１及び実施例２の
製造方法により製造されるエアフィルタとは異なる形状
のエアフィルタ５である。即ち，図１１に示すごとく，
帯状濾材５０をその長手方向に対して，斜め方向にひだ
折りし，山部１１と谷部１２を交互に形成する。その
後，帯状濾材５０を所定の長さ毎に折り返して順次積層
する。

【００４８】上記積層の際には，各層とその隣接層との
間には，平坦なシート５１を介設してある。上記シート
５１は，帯状濾材と同様のエレクトレット繊維からな
る。また，上記シート５１と各層は各層の山部１１の稜
線１１０及び谷部１２の底線１２０において接着されて
いる。その他は，実施例１と同様である。

【００４９】また，本例のエアフィルタ５において，各
層間の流路の交錯はシート５１により，多少阻害されて
いる。しかし，各層の山部１１の稜線１１０及び谷部１
２の底線１２０とがシート５１に対し，線上に当接して
いる。従って，本例のエアフィルタ５は，他の実施例の
エアフィルタに比べて構造的に強固である。なお，シー
ト５１を構成する濾材をより通気性の高い，網目状シー
トとすることにより，各層間の流路における空気の流れ
をシート５１を介して，交錯させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における（Ａ）帯状濾材，（Ｂ）エア
フィルタの説明図。

【図２】実施例１におけるエアフィルタの部分拡大図。

【図３】実施例１におけるエアフィルタの流路を示す説
明図。

【図４】実施例１におけるフィルタ装置の説明図。

【図５】実施例１におけるフィルタ装置の斜視図。

【図６】実施例１におけるフィルタ装置の部分拡大図。

【図７】実施例１におけるフィルタ装置をエアコンに装
着した場合の展開説明図。

【図８】実施例２におけるエアフィルタの製造工程の説
明図。

【図９】実施例２における帯状濾材の説明図。

【図１０】実施例２におけるエアフィルタの（Ａ）帯状
濾材，（Ｂ）エアフィルタの説明図。

【図１１】実施例３におけるエアフィルタの斜視図。

【図１２】従来におけるエアフィルタの断面図。

【図１３】従来における（Ａ）エアフィルタの断面図，
（Ｂ）透視図。

【符号の説明】

１．．．エアフィルタ， １０．．．帯状濾材， １１．．．山部， １１０．．．稜線， １２．．．谷部， １２０．．．底線， ２．．．フィルタ装置， ２０．．．枠体， ２９．．．エアコン，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 友英 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状濾材をその長手方向に対して斜め方
   向にひだ折りして，山部と谷部とを交互に形成し，上記
   帯状濾材を所定の長さ毎に折り返して順次積層し，積層
   された各層の流路は隣接する隣接層の流路と互いに交錯
   するよう構成することを特徴とするエアフィルタの製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記帯状濾材は，凹
   凸表面を有することを特徴とするエアフィルタの製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記ひだ折り
   した帯状濾材は予め複数枚を積層し，各層間に互いに交
   錯する流路を形成しておくことを特徴とするエアフィル
   タの製造方法。
4. 【請求項４】 帯状濾材をその長手方向に対して斜め方
   向にひだ折りして，山部と谷部とを交互に形成してなる
   と共に，上記帯状濾材を所定の長さ毎に折り返して順次
   積層してなり，積層された各層の流路は隣接する隣接層
   の流路と互いに交錯していることを特徴とするエアフィ
   ルタ。
5. 【請求項５】 請求項４において，上記帯状濾材は，凹
   凸表面を有することを特徴とするエアフィルタ。
6. 【請求項６】 請求項４又は５において，上記ひだ折り
   した帯状濾材は予め複数枚を積層してなり，各層間に交
   錯する流路が形成されていることを特徴とするエアフィ
   ルタ。