JP2018015701A - フィルタエレメント及びフィルタエレメントの収容構造 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過性能を向上させることができる。
【解決手段】フィルタエレメント１０は、襞折りされた濾材１２及び濾材１２における襞１４の稜線方向Ｗの両端に固定された一対の端板２０を備えている。並び方向Ｌにおける濾材１２の両端部には、一対の端板２０よりも並び方向Ｌの外側に延出する延出部１６がそれぞれ設けられている。各延出部１６は、一対の端板２０の内側面よりも稜線方向Ｗの外側にそれぞれ拡張された一対の拡張部１８を有している。各延出部１６が折り返された状態で、一対の拡張部１８が一対の端板２０における並び方向の端面２２に固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、襞折りされた濾材及び濾材における襞の稜線方向の両端に固定された一対の端板を備えるフィルタエレメント、並びにフレーム部材の内部にフィルタエレメントを収容する収容構造に関する。

例えば自動車の空調装置には、空調用の空気を濾過するフィルタエレメントが設けられている（例えば特許文献１参照）。フィルタエレメントは、襞折りされた濾材と、濾材における襞の稜線方向の両端に接着された一対の端板とを備えている。

また、空調装置には、フィルタエレメントの外周を囲む周壁を有するフレーム部材が設けられている。フィルタエレメントは、フレーム部材の内部に収容された状態で空調装置に取り付けられる。

特開２０１１−１９４３６４号公報

ところで、端板の製造公差や、濾材に対して端板を接着する際のずれなどにより、図９に示すように、端板１２０の長手方向の端面１２２と濾材１１２の端部１１６との間に段差１６０が生じることがある。この場合、図１０に示すように、フレーム部材１３０の内部にフィルタエレメント１１０が収容されると、上記段差１６０によって、フレーム部材１３０の周壁１３２と濾材１１２の端部１１６との間に隙間１６２が生じる。そのため、上記隙間１６２を通じてダストなどの異物がフィルタエレメント１１０の下流側に流入する。その結果、フィルタエレメント１１０の濾過性能を低下させる一因となっている。

本発明の目的は、濾過性能を向上させることのできるフィルタエレメント及びフィルタエレメントの収容構造を提供することにある。

上記目的を達成するためのフィルタエレメントは、襞折りされた濾材及び前記濾材における襞の稜線方向の両端に固定された一対の端板を備える。前記濾材の襞の稜線方向を稜線方向とし、前記濾材の襞の並び方向を並び方向とするとき、前記並び方向における前記濾材の端部には、前記一対の端板よりも同並び方向の外側に延出する延出部が設けられており、前記延出部は、前記一対の端板の内側面よりも前記稜線方向の外側にそれぞれ拡張された一対の拡張部を有している。

同構成によれば、濾材の延出部が、一対の端板の内側面よりも稜線方向の外側にそれぞれ拡張された一対の拡張部を有している。このため、延出部が折り返えされた状態のフィルタエレメントをフレーム部材に収容すると、一対の端板における並び方向の端面と一対の拡張部とがそれぞれ当接された状態を実現することができる。これにより、フレーム部材の周壁と濾材における並び方向の端部との間に隙間が生じることが抑制される。したがって、濾過性能を向上させることができる。

上記目的を達成するためのフィルタエレメントの収容構造は、前記フィルタエレメントと、前記フィルタエレメントの外周を囲む周壁を有するフレーム部材と、を備え、前記フレーム部材の内部に前記フィルタエレメントが収容された状態において、前記濾材の前記延出部が折り返されており、前記延出部における前記一対の拡張部が前記一対の端板の前記端面と前記周壁とにより挟持されている。

同構成によれば、フレーム部材の周壁と濾材における並び方向の端部との間に隙間が生じることが抑制される。したがって、濾過性能を向上させることができる。

本発明によれば、濾過性能を向上させることができる。

フィルタエレメント及びフィルタエレメントの収容構造の一実施形態について、フィルタエレメントとフレーム部材とを上下に離間して示す斜視図。 同実施形態のフィルタエレメントの端部を中心に拡大して示す拡大斜視図。 同実施形態のフィルタエレメントがフレーム部材に収容されている状態を示す平面図。 図３の一部を拡大して示す拡大平面図。 同実施形態における濾材の展開図。 同実施形態のフィルタエレメントを製造する手順を説明するための図であって、濾材、端板、及び治具を互いに離間して示す斜視図。 同実施形態のフィルタエレメントを製造する手順を説明するための図であって、治具に取り付けられた濾材に対して一対の端板が接着された状態を示す斜視図。 変形例におけるフィルタエレメントとフレーム部材とを上下に離間して示す斜視図。 従来のフィルタエレメントについて、濾材における襞の並び方向の端部と、端板の端面との間に段差が生じている状態を示す斜視図。 図９に示すフィルタエレメントがフレーム部材に収容された状態を示す平面図。

以下、図１〜図７を参照して、本発明を、自動車の空調装置のフィルタエレメント及びその収容構造として具体化した一実施形態について説明する。
まず、図１〜図５を参照して、フィルタエレメント１０の構成について説明する。

図１に示すように、フィルタエレメント１０は、襞折りされた濾材１２と、濾材１２における襞１４の稜線方向（以下、稜線方向Ｗと略称する。）の両端にホットメルト接着剤を介して固定された長方形板状の一対の端板２０とを備えており、全体として平面視四角形状をなしている。

本実施形態の濾材１２及び各端板２０は、それぞれ合成樹脂繊維からなる不織布によって形成されている。
濾材１２における襞１４の並び方向（以下、並び方向Ｌと略称する。）の両端部には、一対の端板２０よりも並び方向Ｌの外側に延出する延出部１６がそれぞれ設けられている。

図１、図２及び図５に示すように、各延出部１６は、一対の端板２０の内側面よりも稜線方向Ｗの外側にそれぞれ拡張された一対の拡張部１８を有している。各延出部１６が折り返された状態で、一対の拡張部１８が一対の端板２０における並び方向Ｌの端面２２にホットメルト接着剤を介して固定されている。各拡張部１８は、端板２０における並び方向Ｌの端面２２と同一の大きさの長方形状をなしている。

すなわち、図４及び図５に示すように、各拡張部１８の拡張幅ｗ１は、各端板２０の端面２２の幅ｗ２と同一に設定されている。
また、図２及び図５に示すように、各拡張部１８の高さｈ１は、各端板２０の端面２２の高さｈ２と同一に設定されている。

次に、図１、図３及び図４を参照して、フィルタエレメント１０を収容するフレーム部材３０の構成について説明する。
図１に示すように、フレーム部材３０は、空調装置のケース（図示略）の内部に着脱可能に設けられるものであり、フィルタエレメント１０の外周を囲む四角枠形状の周壁３２を備えている。周壁３２は、互いに平行をなす長方形板状の一対の第１壁部３４と、互いに平行をなすとともに一対の第１壁部３４の端部同士を連結する長方形板状の一対の第２壁部３６とを有している。

一対の第１壁部３４の間には、第１壁部３４に沿って隔壁３８が延設されている。隔壁３８は、一対の第１壁部３４のうちの一方（同図の右方の第１壁部３４）に近接して設けられている。

隔壁３８と他方（同図の左方）の第１壁部３４との間には、第１壁部３４に沿って１本の格子４０が延設されている。一対の第１壁部３４の間には、２本の格子４２が互いに間隔をおいて第２壁部３６に沿って延設されている。これらの格子４０，４２はフレーム部材３０の下流端（同図の下端）に位置している。

各第１壁部３４の上流端（同図の上端）には、２つの爪部４４が互いに間隔をおいて内側に向けて突設されている。各爪部４４によって、フレーム部材３０からのフィルタエレメント１１０の浮き上がりが規制される。

フレーム部材３０は、硬質の合成樹脂材料によって一体形成されている。
次に、図５〜図７を参照して、フィルタエレメント１０の製造手順について説明する。
まず、図５に示すように、略長方形シート状の濾材１２に対して、いずれも二点鎖線にて示す谷折りの折り目Ｆ１及び山折りの折り目Ｆ２が交互に形成される。各折り目Ｆ１，Ｆ２は、互いに等間隔にて形成されている。

これにより、図６に示すように、濾材１２が襞折りされる。
続いて、山部及び谷部が交互に形成された治具５０上に、襞折りされた濾材１２が載置される。このとき、治具５０の山部及び谷部と、濾材１２の山部及び谷部とがそれぞれ一致することで、濾材１２の互いに隣り合う襞１４の間の間隔が固定される。

続いて、図７に示すように、濾材１２の稜線方向Ｗの両端部に対して、端面２２及び内側面２４にホットメルト接着剤が塗布された端板２０がそれぞれ押し当てられて接着される。

続いて、同図に矢印にて示すように、濾材１２の両側の延出部１６をそれぞれ折り返すとともに、各拡張部１８が対応する端面２２に押し当てられて接着される。
最後に、フィルタエレメント１０が治具５０から取り外される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図３及び図４に示すように、フレーム部材３０の内部にフィルタエレメント１０が収容された状態において、一対の拡張部１８が、一対の端板２０の端面２２とフレーム部材３０の周壁３２の第１壁部３４とにより挟持される。これにより、第１壁部３４と濾材１２における並び方向Ｌの端部との間に隙間が生じることが抑制される。

以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメント及びフィルタエレメントの収容構造によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）並び方向Ｌにおける濾材１２の両端部には、一対の端板２０よりも同並び方向Ｌの外側に延出する延出部１６がそれぞれ設けられている。各延出部１６は、一対の端板２０の内側面よりも稜線方向Ｗの外側にそれぞれ拡張された一対の拡張部１８を有している。各延出部１６が折り返された状態で、一対の拡張部１８が一対の端板２０における並び方向Ｌの端面２２に固定されている。

こうした構成によれば、上述した作用を奏することから、濾過性能を向上させることができる。
（２）延出部１６が折り返された状態で、一対の拡張部１８が一対の端板２０における並び方向Ｌの端面２２にそれぞれ固定されている。

こうした構成によれば、一対の端板２０における並び方向Ｌの端面２２と一対の拡張部１８とがそれぞれ当接された状態にて固定されている。これにより、上記効果（１）を確実に得ることができる。

また、上記構成によれば、一対の拡張部１８が一対の端板２０にそれぞれ固定されているため、フレーム部材３０に対してフィルタエレメント１０を容易に組み付けることができる。

（３）一対の拡張部１８の拡張幅ｗ１が、一対の端板２０における端面２２の幅ｗ２と同一にそれぞれ設定されている。
一対の拡張部１８の拡張幅ｗ１が一対の端板２０における端面２２の幅ｗ２よりも大きいと、拡張部１８が端板２０の外側面２６よりも外側に突出する。そのため、こうして突出した拡張部１８によって、端板２０の外側面２６とフレーム部材３０の周壁３２の第２壁部３６との間に隙間が生じることとなり、かえって濾過性能を低下させるおそれがある。

この点、上記構成によれば、図４に示すように、拡張部１８が端板２０の外側面２６よりも外側に突出しないため、端板２０の外側面２６とフレーム部材３０の周壁３２との間に隙間が生じることを回避でき、該隙間に起因した濾過性能の低下を回避することができる。

（４）一対の拡張部１８の拡張幅ｗ１が、一対の端板２０における端面２２の幅ｗ２と同一にそれぞれ設定されているため、一対の拡張部１８と一対の端板２０の上記端面２２との当接面積を最大化することができる。このため、一対の拡張部１８を一対の端板２０における並び方向Ｌの端面２２に接着する作業を容易に行うことができるとともに、上記端面２２に対して拡張部１８を適切に接着することができる。

（５）一対の拡張部１８が一対の端板２０の端面２２にそれぞれ接着されている。このため、一対の端板２０の上記端面２２に対して一対の拡張部１８を容易且つ確実に固定することができる。

（６）フレーム部材３０の内部にフィルタエレメント１０が収容された状態において、濾材１２の延出部１６が折り返されており、一対の拡張部１８が一対の端板２０の端面２２と周壁３２の第１壁部３４とにより挟持されている。

こうした構成によれば、上記効果（１）と同様な効果を得ることができる。
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。

・上記実施形態では、端板２０の端面２２に塗布されたホットメルト接着剤を介して濾材１２の拡張部１８を接着するようにした。これに代えて、例えば、端板２０がバインダ（接着剤）を含む不織布からなる場合には、端板２０の端面２２を加熱してバインダを溶融させるとともに、溶融されたバインダを介して拡張部１８を端面２２に接着するようにしてもよい。

・接着剤に代えて、例えば、濾材１２の拡張部１８に凸部を形成するとともに端板２０の端面２２に凹部を形成し、同凸部を同凹部に嵌合させることで拡張部１８と端板２０の端面２２とを固定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、一対の拡張部１８の拡張幅ｗ１を、一対の端板２０における端面２２の幅ｗ２と同一にそれぞれ設定したが、拡張部１８の拡張幅ｗ１を端面２２の幅ｗ２よりも小さくすることもできる。

・拡張部１８の高さｈ１を、端板２０の端面２２の高さｈ２よりも低くすることもできる。
・一対の拡張部１８が一対の端板２０の端面２２に固定されていなくてもよい。すなわち、図８に示すように、一対の拡張部１８が一対の端板２０の端面２２に当接するように延出部１６が折り返されているフィルタエレメント１０であってもよい。この場合、フィルタエレメント１０がフレーム部材３０に収容されることにより、一対の端板２０の端面２２と濾材１２の一対の拡張部１８とがそれぞれ当接される。この場合であっても、フレーム部材３０の周壁３２の第１壁部３４と濾材１２における並び方向Ｌの端部との間に隙間が生じることが抑制され、濾過性能を向上させることができる。

・上記実施形態及び変形例では、並び方向Ｌにおける濾材１２の両端部に延出部１６を形成したが、並び方向Ｌにおける濾材１２の一方の端部のみに延出部１６を形成することもできる。

１０…フィルタエレメント、１２…濾材、１４…襞、１６…延出部、１８…拡張部、２０…端板、２２…端面、２４…内側面、２６…外側面、３０…フレーム部材、３２…周壁、３４…第１壁部、３６…第２壁部、３８…隔壁、４０，４２…格子、４４…爪部、５０…治具。

Claims (6)

1. 襞折りされた濾材及び前記濾材における襞の稜線方向の両端に固定された一対の端板を備えるフィルタエレメントにおいて、
   前記濾材の襞の稜線方向を稜線方向とし、前記濾材の襞の並び方向を並び方向とするとき、
   前記並び方向における前記濾材の端部には、前記一対の端板よりも同並び方向の外側に延出する延出部が設けられており、
   前記延出部は、前記一対の端板の内側面よりも前記稜線方向の外側にそれぞれ拡張された一対の拡張部を有している、
   フィルタエレメント。
2. 前記延出部が折り返された状態で、前記一対の拡張部が前記一対の端板における前記並び方向の端面にそれぞれ固定されている、
   請求項１に記載のフィルタエレメント。
3. 前記一対の拡張部の拡張幅が、前記一対の端板における前記端面の幅以下にそれぞれ設定されている、
   請求項１または請求項２に記載のフィルタエレメント。
4. 前記拡張部の拡張幅が、前記一対の端板の前記端面の幅と同一にそれぞれ設定されている、
   請求項３に記載のフィルタエレメント。
5. 前記一対の拡張部が前記一対の端板の前記端面にそれぞれ接着されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のフィルタエレメントと、
   前記フィルタエレメントの外周を囲む周壁を有するフレーム部材と、を備え、
   前記フレーム部材の内部に前記フィルタエレメントが収容された状態において、前記濾材の前記延出部が折り返されており、前記延出部における前記一対の拡張部が前記一対の端板の前記端面と前記周壁とにより挟持されている、
   フィルタエレメントの収容構造。

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