JP2003506205A

JP2003506205A - 移動式フィルタ装置

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Publication number: JP2003506205A
Application number: JP2001515045A
Authority: JP
Inventors: ユアン−ミン・タン; リカルド・リラ; マイケル・ハームズ
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2003-02-18
Also published as: EP1204454B1; KR100629812B1; EP1204454A1; AU5253599A; KR20020021677A; CA2378333A1; DE69924303D1; WO2001010537A1; DE69924303T2

Abstract

(57)【要約】空気搬送ファン（１）、好ましくは軸方向の空気取入口（６）と半径方向の空気吹出口（７）とを具備するファンを有するハウジングを備えたフィルタ装置を提供する。この空気取入口と空気吹出口との間に、軸回転するファンおよびフィルタユニットを配置する。このフィルタユニットには、正面および背面を有する少なくとも１つのフィルタ構成要素（３）が具備されている。隣接するフィルタ構成要素の正面および背面を、その幅および／または長さ全体の少なくとも一部において互いに間隔を置いて配置することにより、その隣接する正面と背面との間に形成された空気チャネル内を空気が妨げられずに通過できる。隣接するフィルタ構成要素の正面および背面が、別々のフィルタ構成要素（４）のものであると好ましい。複数のフィルタ構成要素を、回転軸を中心にその半径方向に間隔をあけて、その回転方向において互いに平行に配置すると好ましい。このファンおよびフィルタユニットには、また、空気移動手段が設けられており、この空気移動手段として、空気移動構成要素および／またはエアフィルタ構成要素を利用することができる。この空気移動構成要素も、回転軸を中心にその半径方向に間隔をあけて、その回転方向において互いに平行に配置すると好ましい。任意の空気移動手段により、所与の圧力水頭および体積流量にて共通の気流方向に流れる気流を形成する。好適な遠心型軸流ファンでは、空気は、このファンおよびフィルタユニットの回転軸により軸方向に引き込まれ、半径方向に吐出される。空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素を、隣接する空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素と距離をあけて配置することにより、空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素との間で空気を妨げずに通過させる。この空気フィルタ構成要素はエレクトレット化繊維媒体を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、移動式フィルタ装置に関し、特に、空気搬送ファン内で用いるよう
に設計された移動式フィルタに関する。

【０００２】（背景技術）微粒子用エアフィルタは従来、多孔質媒体で形成されている。この多孔質媒体
に粒子を含む空気が通過すると、物理的な捕捉、固着、表面吸引力などにより微
粒子が除去される。この多孔質フィルタ媒体として、多孔質フィルム、連続気泡
発泡体、織布、成形粒子、あるいは不織布や不織ウェブなどを利用することがで
きる。このフィルタ媒体の構成は、平坦でも立体的に形成（一般にプリーツ形態
）してもよい。通過型フィルタでは、その媒体の特徴である圧力損失および濾過
効率、微粒子捕集量および気流の速度および圧力の影響を受けて、フィルタ媒体
を通過する気流全体に作用する。一般に、圧力損失が大きくなるほど微粒子をフ
ィルタ媒体に捕集できるが、濾過効率は、その媒体および除去する微粒子の性質
に依存して上下する可能性がある。

【０００３】一般に、大半のフィルタは使用中、静止した状態で、粒子を含む空気を通過さ
せる。しかしながら、米国特許第５，５６０，８３５号（駆動回転子によりゆっ
くり駆動）あるいは同第４，０３８，０５８号および同第３，８９８，０６６号
（回転翼に衝突する空気により駆動されるフィルタ媒体）に開示されているよう
に、例えば濾過すべき気流路内に新しいフィルタ媒体を保持するために、移動式
フィルタも提案されている。こうしたフィルタは、従来の通気静止型フィルタと
同じように動作するため、時間の経過とともに圧力損失が高まるという問題が付
随する。通気型フィルタにはまた、回転式ディスクドライブ（米国特許第４，３
０８，０４１号）などの移動装置を、ベントファンと組み合わせるために空気取
入口に（米国特許第３，３９２，５１２号）、タービンエンジン用に空気取入口
ファンのファンブレードとブレードとの間に（米国特許第３，４０２，８８１号
）、臭気搬送ファン上に（米国特許第４，４５０，７５６号）、あるいは付属換
気ファンへの空気取入口内に（米国特許第３，１２６，２６３号）設けている。
これまでに提案された、空気を循環させるように設計されてファン上に配置する
フィルタ（米国特許第３，４０２，８８１号および同第４，４５０，７５６号な
ど）には、フィルタ媒体が、そのシステムを通過する空気のすべてがそのフィル
タ媒体を確実に通過するように十分考慮して配置されている。米国特許第３，４
０２，８８１号には、フィルタ媒体１００がファン羽根９８の間に織られてシー
ルされているため、空気がこのフィルタ媒体を確実に通過するようになっている
。この場合、フィルタ媒体を周期的に清浄しなければならない。この清浄を行う
には、エンジンコンプレッサあるいは同じような高圧の空気源からの空気を複雑
に逆流させる。米国特許第４，４５０，７５６号では、フィルタを周期的に取出
して清浄する、あるいは交換しなければならない。目詰まりした状態のフィルタ
を交換せずにおくと、許容範囲を超えるほどにフィルタ全体の圧力損失が上がり
、気流を遮断してしまうことが往々にして起こる。こうした気流の減少は概して
望ましくないことであるが、フィルタ用途によってはあってはならないことであ
る。自動車内の用途では、フィルタ媒体が粒子で目詰まりしたことにより圧力が
高くなれば、気流が劇的に減少する可能性があり、こうなれば窓が曇る危険な状
態になりかねない。

【０００４】自動車や炉におけるフィルタの適用では、フィルタを気流内のどこか（ダクト
内など）に配置して気流全体を横切らせることがこれまでのところ一般の方法で
ある。市販されているものでは大半の場合、自動車や家庭用暖房あるいは空調シ
ステム内における空気取入口と空気吹出口との間のさまざまな箇所にフィルタを
配置することが普通である。こうしたフィルタにおける問題は、フィルタが空気
取入口あるいは出口（１つあるいは複数）の付近に配置されていない限り、手が
届かないことが多いことである。しかしながら、フィルタが空気取入口に、ある
いは空気取入口（一般に手が届き易い）付近に配置されていれば、複数のフィル
タを空気取入口（単数あるいは複数）にて新たな空気用に、かつ循環空気用に空
気取入口（単数あるいは複数）にて使用しない限り、流入する空気か循環された
空気かのいずれかのみしか濾過されない。こうした一般の手法に対する新規な方
法として、米国特許第５，６８３，４７８号では、静止フィルタをブロワーモー
タアセンブリのファン内部に配置して、ファンを通過する直前の空気をフィルタ
に通過させて、ファンを通過するように方向づけられた循環空気および外部空気
のどちらをも濾過することが提案されている。

【０００５】一般に、使用するフィルタ材料は、そのフィルタが微粒子で完全に目詰まりし
てもシステムが許容範囲を超えて気流を減少させないように、非常に低い圧力損
失で機能する。しかしながら、フィルタ媒体が非常に低い圧力損失型であれば、
一般にそれは効率の悪いフィルタであり（開口した不織ウェブなど）、寿命に限
りがあるか（比較的低い坪量の帯電ウェブなど）、非常にかさばるか（プリーツ
の多いフィルタなど）であるため、自動車用暖房、換気あるいは空調（ＨＶＡＣ
）システムの場合など、空間に制限のある場合に望ましくないもの（細かいプリ
ーツフィルタなど）である。別の方法として、気流の特定部分をフィルタ以外に
通過させることにより、フィルタの寿命期間の圧力損失を不当に高くしないこと
が提案されてきた。この種の空気迂回により、フィルタが完全に目詰まりするこ
とによりＨＶＡＣ系を通過する気流が不当に減少する問題を回避することができ
るが、濾過効率、特に流入してくる空気を濾過する場合の濾過効率に対する影響
は非常に大きい。理想的には、自動車内に適量の気流を確保するため、ＨＶＡＣ
系におけるフィルタの圧力損失をその寿命期間中、使用時間の長さにかかわらず
、ほとんどない、あるいは全くない状態にしなければならない。同様に、家庭用
加熱システムフィルタにおいて、完全に粒子で目詰まりした場合にも大幅に気流
を減少させることがあってはならない。

【０００６】（発明の開示）本発明の装置は、加熱、換気あるいは空調システムなどで用いる、使用中の圧
力損失がほとんどあるいは全くない新規なエアフィルタ装置に関する。本発明に
よるエアフィルタ装置は、空気搬送ファン、好ましくは軸方向の空気取入口と半
径方向の空気吹出口とを備えたファンを有するハウジングを含む。この空気取入
口と空気吹出口との間に、軸方向に回転するファンおよびフィルタユニットを配
置する。このファン／フィルタユニットが別々の場合には、フィルタのハウジン
グが含む軸方向空気取入口に略平行な回転軸を共通に持たせる。このフィルタユ
ニットには、正面と背面とを備えた少なくとも１つのフィルタ構成要素が具備さ
れている。隣接したフィルタ構成要素の正面および背面は互いに、この隣接した
正面と背面との間に形成された空気チャネル内を空気が妨げられずに通過できる
ように、その幅および／または長さ全体の少なくとも一部に空間を設けて配置さ
れている。隣接したフィルタ構成要素の正面および背面は、異なるフィルタ構成
要素のものであると好ましい。複数のフィルタ構成要素を、回転軸を中心に半径
方向に間隔を置いて、その回転軸と平行になるように配置すると好ましい。この
ファンおよびフィルタユニットにはまた、空気移動手段を設ける。この空気移動
手段としては、空気移動構成要素および／またはエアフィルタ構成要素を利用す
ることができる。この空気移動構成要素も、回転軸を中心に半径方向に間隔を置
いて、その回転軸と平行になるように配置すると好ましい。この任意の空気移動
手段により、所与の圧力水頭および体積流量にて共通の気流方向に流れる気流を
形成する。好適な遠心型ファンでは、空気はファンおよびフィルタユニットの回
転軸とともに軸方向に入り、半径方向に外向きに搬送される。空気移動構成要素
および／またはフィルタ構成要素を、隣接する空気移動構成要素および／または
フィルタ構成要素と間隔を置いて配置することにより、その空気移動構成要素お
よび／またはフィルタ構成要素と空気移動構成要素および／またはフィルタ構成
要素との間にスムーズな空気流路を形成する。

【０００７】 (発明を実施するための最良の形態）本発明による空気搬送装置には、空気取入口と空気吹出口とを設けたハウジン
グが具備されている。このハウジングは通常、空気取入口および空気吹出口を介
して流出入する以外に空気が入るあるいは出ることがないように、その空気取入
口と空気吹出口との間で連続している。しかしながら、空気吹出口に向かう気流
の正味量が大幅に減少しない範囲で、小型のバイパス口を設けてもよい。この空
気取入口と空気吹出口との間に、少なくとも２つの回転式空気移動手段を設けた
空気搬送ファンを配置する。空気搬送ファン空気移動構成要素は空気不透過性で
あり、一般に、中央の回転軸から外向きに半径方向に伸びるファンブレードであ
るか、中央の回転軸を中心に配置されているか（環状配列としてなど）のいずれ
かである。この回転式空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素は、空
気取入口と空気吹出口との間で気流とぶつかって、その空気吹出口に比較的高い
気圧領域を、その空気取入口に比較的低い圧力領域を形成する。ハウジング内に
おいて、空気が空気移動構成要素あるいはフィルタ構成要素以外を通過する面積
が比較的狭くなるように、空気移動構成要素あるいはフィルタ構成要素を位置付
ける。空気取入口に形成された低圧領域に入る空気は、回転している空気移動構
成要素および／またはフィルタ構成要素内に引き込まれてこれを通過し、空気取
入口の圧力より低い空気取入口の気圧領域より一般に約５ｍｍＨ_２Ｏ以上、好ま
しくは約１０ｍｍＨ_２Ｏ以上高い圧力下にて空気吹出口方向に押出される。

【０００８】この空気搬送ファンには、少なくとも１つのフィルタ構成要素を具備する。こ
のフィルタ構成要素（１つあるいは複数）には上流のフィルタ面と下流のフィル
タ面とがあり、少なくとも上流フィルタ面が空気移動構成要素と同じ回転軸を中
心に回転する。回転式空気移動構成要素と同様に、フィルタ構成要素を空気搬送
ファンに配置して、ファンを通過する気流の実質的にすべてが、空気移動構成要
素あるいはフィルタ構成要素により空気吹出口に押出される前に１つ以上のフィ
ルタ構成要素と衝突するようにする。これは、フィルタ構成要素を、所与の長手
方向長さに空気移動手段あるいは空気移動構成要素とほぼ同じように延在するよ
うにハウジング内に位置付けることにより可能となる。空気移動手段あるいは空
気移動構成要素のこの所与の長手方向長さは一般に、空気吹出口に向かう気流方
向に垂直であるか、空気移動構成要素の回転方向に垂直である。このエアフィル
タ構成要素を、ハウジングの断面全体を横切って延在させる。ハウジングには空
気移動手段が横切って配置されており、気流はこれを通過して空気吹出口方向に
向かう。しかしながら、所望に応じて、空気移動構成要素（１つあるいは複数）
の所与の長手方向長さが含む一定の相当部分にはフィルタ構成要素を具備せずに
、気流の一部を、設けられたフィルタ構成要素以外の部分を流動させることによ
り、濾過せずに通過させられるようにしてもよい。複数のエアフィルタ構成要素
をファンの異なる半径方向の位置に設ける場合、各フィルタ構成要素には、同じ
所与長手方向長さに沿ってフィルタ媒体を具備しない異なる部分を設けることが
できる。

【０００９】各フィルタ構成要素について、上流のフィルタ面と下流のフィルタ面とがある
。上流フィルタ面は一般に、ファンの空気移動構成要素あるいはフィルタ構成要
素の回転方向に向いており、下流フィルタ面は、空気移動構成要素あるいはフィ
ルタ構成要素の回転方向と反対の方向に向いている。したがって、上流フィルタ
面が空気搬送ファンにおいて気流に対して一定角度移動すると、この上流フィル
タ面が移動している気流にぶつかり、その空気の一部を上流フィルタ面からフィ
ルタ構成要素を介して下流フィルタ面に、そしてその下流フィルタ面から新たな
気流部分へと流動させることになる。この上流フィルタ面はエーロフォイルのよ
うに動作し、この面にぶつかる高圧空気により、空気がフィルタ構成要素内から
気圧の低い下流フィルタ正面に貫通させられる。

【００１０】隣接する上流フィルタ面と下流フィルタ面との間には、所与の長手方向長さ方
向のフィルタ構成要素に沿って、上流フィルタ面を形成しているフィルタ構成要
素前縁部と第１の後縁部とがある。このフィルタ構成要素前縁部は一般に、後縁
部の外側に向かって軸方向に変位しているか、かつ／または回転方向において後
縁部の前方に位置する。例えばフィルタ構成要素がジグザグフィルタの形態であ
るなどの場合には、フィルタ構成要素が第２の後縁部を前縁部の外側に軸方向に
変位させることが可能である。しかしながら、回転方向において前縁部はこの第
２の後縁部の前方に位置する。いずれの場合も、１つのフィルタ構成要素あるい
は複数のフィルタ構成要素がファンの回転方向に連続的に延在することはなく、
このため、空気は、設けられた空気フローチャネル内で所与のフィルタ構成要素
を通過することができる。空気フローチャネルは一般に、フィルタ構成要素の上
流面と、一般に隣接するフィルタ構成要素の下流面である、それに隣接する下流
フィルタ面との間に設けられ、圧力損失を最小限に抑えながら気流を空気吹出口
に方向付けることができるように間隔をあけている（一般に、上流および下流フ
ィルタ面内に、あるいは上流フィルタ面と下流フィルタ面との間に形成された穴
、空隙などの空気流路による）。空気フローチャネルを形成する隣接した上流フ
ィルタ面および下流フィルタ面が、１つのフィルタ構成要素とそれに隣接するフ
ィルタ構成要素との間であると好ましい。空気流路（空隙あるいは穴など）を設
けることにより、フローチャネルからの気流を実質的に滞留させず流動させ、そ
れにほぼ対応する空気流路（穴あるいは空隙など）により、実質的に滞留してい
ない気流を、隣接する上流フィルタ面と下流フィルタ面との間のフローチャネル
内に送り込むことができる。しかしながら、第２のフローチャネルを、搬送空気
路としてのみ、フィルタ構成要素の上流面と下流面との間に形成することもでき
る。一般に、こうした第２の空気チャネルはフィルタ構成要素のフィルタを介し
て第１の空気路と流体連通することになり、フィルタ構成要素にひだをつけるな
ど方向を変えることにより下流フィルタ面とそれに対向して第２の上流フィルタ
面として作用する同じフィルタ面部分との間にフローチャネルを作成することに
より形成される。

【００１１】このフィルタ構成要素を一般に、上流面（１つあるいは複数）にて前縁部から
後縁部まで平均少なくとも０．５ｃｍ、好ましくは少なくとも１ｃｍ延在させる
ことができるが、このフィルタ構成要素の長さは、空気搬送装置とその動作に依
存して変化する。前縁部と後縁部との間の上流面における距離により一般に、気
流の所与部分がフィルタ構成要素の上流フィルタ面を通過する際にこれを濾過す
るために利用可能なフィルタ材料あるいは媒体の量が特定される。無論、この上
流フィルタ面を通過する気流部分を、その下流フィルタ面と隣接する上流フィル
タ面との間で新たな気流部分の一部としてさらに濾過することができる。

【００１２】このフィルタ構成要素は一般に、エレクトレット化フィルタ繊維からなる繊維
フィルタウェブで形成されたフィルタ媒体で構成されている。この繊維フィルタ
は一般に、ウェブを形成している繊維の少なくとも一部がエレクトレット化され
た不織繊維ウェブである。しかしながら、フィルタウェブにおいて、こうした好
適範囲を前後する部分を設けて前縁部と後縁部との間の透過率をさまざまに変化
させることも可能である。フィルタあるいはフィルタウェブの透過率を変化させ
る場合、最も透過率の高い材料をフィルタ媒体のうち最も回転速度の遅い部分（
回転軸に最も近い部分など）にすると好ましい。

【００１３】適した帯電繊維の開口不織ウェブであればいずれでもよい、帯電したエレクト
レット含有繊維の不織繊維ウェブから構成されたフィルタが好適である。米国特
許第３０，７８２号に記載されているように、フィルタウェブを、裂けたフィブ
リル化帯電繊維で形成することができる。こうした帯電繊維を従来の手段により
不織ウェブに形成し、任意に、米国特許第５，２３０，８００号に開示されてい
る例などの支持スクリムに接合して外面支持層を形成させることができる。この
支持スクリムとして、スパンボンドウェブ、網状織布、Ｃｌａｆウェブなどが利
用可能である。

【００１４】あるいは、不織繊維フィルタウェブとして、米国特許第４，８１７，９４２号
に開示されている例などのメルトブローンミクロ繊維不織ウェブを利用して、こ
の特許に開示されているようにウェブ形成時に支持層に接合するか、引き続き従
来の方法で支持ウェブに接合することができる。このメルトブローン不織ウェブ
を、ウェブ形成後、かつ、支持層を設けるのであればその接合前あるいは接合後
に帯電させることも可能である。また、ミクロ繊維をウェブとして収集する際に
帯電させることも提案されている。メルトブローン不織ウェブは通常、穿孔した
スクリーンシリンダ上あるいは直接支持ウェブ上に繊維を無作為に収集する、Ｗ
ｅｎｔｅ，ＶａｎＡ．著「ＳｕｐｅｒｆｉｎｅＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ
Ｆｉｂｅｒｓ」、ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ、第４８巻、１３４２頁以下参照（１９５６年）、あるいはＲｅｐｏ
ｒｔＮｏ．４３６４ｏｆｔｈｅＮａｖａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂ
ｏｒａｔｏｒｉｅｓ、１９５４年５月２５日発行、「Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
ｏｆＳｕｐｅｒｆｉｎｅＯｒｇａｎｉｃＦｉｂｅｒｓ」、Ｗｅｎｔｅ，Ｖ
ａｎＡ．、ＢｏｏｎｅＣ．Ｄ．およびＦｅｌｕｈａｒｔｙ，Ｅ．Ｌ．著で教
示されている方法、あるいは国際特許出願第ＷＯ９５／０５２３２号に記載の方
法（異なる速度で回転している２つの同時回転ドラムコレクタの間で平坦面と波
状面とを形成）で形成する。こうして収集した材料を、米国特許第４，２１５，
６８２号に記載されている方法などで必要であれば固め、帯電させる。フィルタ
ウェブ層からエレクトレットを形成する他の帯電方法の例として、米国特許第４
，３７５，７１８号、同第４，５９２，８１５号あるいは国際特許出願第ＷＯ９
５／０５５０１号に記載の方法が挙げられる。

【００１５】不織フィルタウェブの繊維を、コロナ放電電極や強い電界の利用、不織ウェブ
の形成時などに異なる誘電性能の繊維を互いに擦り合わせて繊維上に互いに帯電
させる摩擦帯電（米国特許第４，７９８，８５０号に記載されている例など）な
ど、周知の方法で帯電させることもできる。

【００１６】不織繊維フィルタウェブを形成する繊維は一般に、帯電してエレクトレット化
できる誘電ポリマーで形成される。一般に、ポリオレフィン、ポリカーボネート
、ポリアミド、ポリエステルなどが適しており、ポリプロピレン、ポリ（４−メ
チル−ペンテン）あるいはポリカーボネートが好適である。こうしたポリマーに
は、エレクトレット性能を放電しがちな添加剤を含有しない。

【００１７】一般に、フィルタ媒体ウェブのフレージャー透過性を平均して約２０００〜約
８０００ｍ^３／時／ｍ^２としなければならず、３０００ｍ^３／時／ｍ^２〜約６０
００ｍ^３／時／ｍ^２であれば最も好ましい。１層あるいは複数層のフィルタウェ
ブ層の坪量は一般に１０〜２００ｇ／ｍ^２であり、５０〜１００ｇ／ｍ^２であれ
ば好ましい。濾過効率を高くする必要があれば、２層以上のフィルタ層を利用す
ることができる。

【００１８】この不織フィルタウェブには、米国特許第３，９７１，３７３号あるいは同第
４，４２９，００１号に開示されている例などの周知の方法で組み入れられる添
加剤粒子あるいは繊維を含有させることも可能である。例えば、臭気を除去した
い場合には、吸収剤微粒子および繊維を不織エレクトレットフィルタ層ウェブ内
あるいはこのフィルタ層ウェブに接合されたウェブ内に含有させることができる
。

【００１９】このフィルタ構成要素の形態は、ファンブレードあるいはファンブレードイン
サートなど普通の平坦な構成要素とすることができる。Ｖ字楔型や、突起部ある
いは谷部を隣接させた配列などの組織化シート状形状などの平坦以外の形態もフ
ィルタ構成要素として利用可能である。フィルタ構成要素は一般に、エアフィル
タ媒体（繊維フィルターのものなど）と支持構成要素とから形成される。この繊
維フィルタとして、繊維フィルタウェブ材料の１層あるいは複数層を利用するこ
とができる。このフィルタウェブの片面あるいは両面に保護カバー層を設けても
よい。この保護カバー層では一般に、フレージャー空気透過性を繊維フィルタウ
ェブより高くし、一般に少なくとも４０００ｍ^３／時／ｍ^２とする。これが少な
くとも５０００ｍ^３／時／ｍ^２以上であれば好ましく、少なくとも７０００ｍ^３／時／ｍ^２以上であれば最も好ましい。この保護カバー層として、スパンボンド
ウェブ、スパンレースウェブ、カレンダー処理を施した不織布あるいはこれ以外
の薄い強化不織布あるいは織布材料を利用することができる。この保護カバー層
は一般に、フィルタ媒体が気流と衝突して発生する力を受けた際に非延伸性であ
る材料とする。

【００２０】フィルタ媒体以外にも追加機能層を１層以上のフィルタ媒体層と組み合わせる
ことができる。こうした追加機能層として、非帯電繊維ウェブ、発泡体フィルタ
層、織布フィルタ層などの他の微粒子濾過層などを利用可能である。追加機能層
として有用な非粒子濾過層の例として、活性炭粒子あるいは繊維、シリカゲルあ
るいは活性アルミナなどの吸着剤など、吸収あるいは化学吸着が可能な微粒子あ
るいは繊維で形成された、あるいはこれらを含む層が挙げられる。

【００２１】フィルタ媒体支持構成要素を個々のフィルタ媒体構成要素の複数端部、個々の
フィルタ媒体構成要素の複数側部、あるいはフィルタ媒体に平面に配置すること
ができる。この支持構成要素は、剛性でも可撓性でもよいが、一般に、ファンを
回転させた際にフィルタ構成要素上でフィルタ媒体を平面として保持することが
できるように設ける。この支持構成要素をフィルタ媒体の端部あるいは側部に位
置付ける場合、一般に、フィルタ媒体を支持構成要素に、例えば機械的クリップ
、接着剤装着、樹脂ポッティングなどにより装着する。支持構成要素をフィルタ
媒体の平面に位置付ける場合、一般に、支持構成要素の少なくとも幾つかをフィ
ルタ媒体に装着して、フィルタ媒体をフィルタ構成要素に沿って横方向に移動あ
るいは摺動させないようにする。ファンが回転すれば、その動きによりフィルタ
媒体は支持構成要素に摩擦係合するため、フィルタ媒体の下流面上に位置する構
造的支持構成要素をそのフィルタ媒体に密接に装着しなくともよい。

【００２２】この空気搬送装置は、図１に示すように、軸方向の空気取入口２を備え、ファ
ン１の回転軸６に対して空気を半径方向７に空気を搬送する遠心型空気搬送ファ
ンであると好ましい。空気移動構成要素４には、回転軸と略位置合わせした上流
面１２と下流面１１とがある。上流面１２は、ファン１の回転方向１０に向いて
いる。この上流面１２が気流にぶつかると、その気流を実質的に半径方向に方向
付けることができるように、上流面１２を回転軸６と位置合わせする。

【００２３】空気移動構成要素４、あるいは少なくともその上流面１２を回転軸６と略平行
な面内に位置付けると、気流を最もうまく半径方向にファンから搬送することが
できるが、空気移動構成要素４をわずかに傾斜させることも可能である。例えば
、上流面１２を、回転軸と交差する平面から約５〜１０度前後する平面内に位置
付けても、気流７を実質的に半径方向に搬送することができる。この上流面１２
を含む平面が回転軸に対して一定の角度を形成させる場合、この角度を、あらゆ
る軸方向の気流成分も、空気取入口２面とは反対側であるファン面に向かって押
出されるように設けると好ましい。

【００２４】図１の実施態様において、空気移動構成要素４は、回転軸から半径方向に外向
きに延在している。この図では８枚の空気移動構成要素４があるが、２枚の空気
移動構成要素だけでも可能であり、少なくとも４枚あると好ましい。隣接する空
気移動構成要素の間の間隔が少なくとも０．５ｃｍ、好ましくは少なくとも１．
５ｃｍあれば、何枚の空気移動構成要素を用いてもよい。間隔が０．５ｃｍ未満
になるほどに空気移動構成要素を追加しても一般にほとんど利点は得られない。
図１の実施態様において、空気移動構成要素４にはまた、フィルタ媒体３が支持
構成要素９により保持されているフィルタ構成要素が具備されている。フィルタ
媒体３は２つの実質的に同じ支持構成要素枠９により保持されている。この支持
構成要素枠９は互いに、およびフィルタ媒体と機械的係合、接着剤などにより係
合させることができる。

【００２５】フィルタ構成要素は、長手方向長さ５だけ、気流７に対して垂直な方向に延在
している。長手方向長さ５は、ファンの空気取入口縁部１３から反対側の縁部１
４まで延在するものである。ファンをハウジング内に配置する際、ハウジングの
側壁を、空気取入口２に対応する中央部分を除く空気取入口縁部１３と反対側の
縁部１４とに近接させると好ましい。したがって、フィルタ構成要素は、気流７
の大部分が貫通する空気移動構成要素が横切るハウジングの断面領域の長手方向
長さ５全体を横切って延在する。長手方向長さ５の相当部分（７５％以上など）
にフィルタ媒体を設けていないと（頂部パネル１６のすべてを塞ぐなど）、半径
方向の気流の大部分はファンを迂回するか貫通するかして、フィルタ媒体３にぶ
つからずに濾過されないことになる。気流には乱流する性質があるため、縁部１
４および１３における比較的薄い支持構成要素９（１．３ｃｍ未満など）により
こうした影響が出ることはない。図１に示したフィルタ構成要素は、空気移動構
成要素４の前縁部１５から後縁部１９まで幅全体を横切って延在している。しか
しながら、フィルタ構成要素を幅１８の一部のみに延在させることも可能であり
、こうしても、濾過効率は低下するが気流の全体と実質的に衝突する機能が劣る
ことはない。

【００２６】図２に、本発明による遠心型ファン２０の第２の実施態様を例示する。この実
施態様において、空気移動構成要素２４は再度、フィルタ媒体２３と支持構成要
素（２９、３０および３１）とから形成されるフィルタ構成要素である。このフ
ィルタ媒体は、接着剤を利用するなどして支持構成要素２９に装着されている。
支持構成要素２９はフィルタ媒体２３と同一平面にあり、フィルタ媒体の下流面
１１側に位置している。フィルタ構成要素のフィルタ媒体２３は、空気移動構成
要素２４の長手方向全体を横切って延在しているため、ファンが回転方向１０に
回転すると気流全体は確実にフィルタ構成要素のフィルタ媒体２３に接触する。
上部支持プレート３０を空気取入開口部２に設ける。底部支持プレート３１を中
実にして、空気がファンのこの面から軸方向に全く搬送されないようにすること
ができる。この支持プレート３０と支持プレート３１との間で支持構成要素２９
を保持する。

【００２７】空気移動構成要素／フィルタ構成要素２４の平坦な上流面を回転軸と平行に位
置合わせして実質的に全体に半径方向に流れる気流７を形成する。しかしながら
、図２の実施態様における上流面１２は図１の実施態様のように半径方向に直線
状に延在しておらず、前縁部１５から後縁部１９にかけて半径方向にカーブして
いる。空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素のカーブはどちらを向
いていてもよい。図２の実施態様では、上流面は半径方向にカーブして、凸面が
下流面１１に、凹面が上流面１２となっている。

【００２８】図３、図３Ａおよび図３Ｂに、本発明による空気搬送ファンに用いるフィルタ
構成要素の第３の実施態様を例示する。このフィルタ構成要素４４は、ジグザグ
状のプリーツ式フィルタ媒体４３から形成されており、上部環状支持ディスク４
５と下部環状支持ディスク４６とで支持されている。フィルタ媒体４３をさらに
、剛性支持構成要素か、外側環状面の一方あるいは両方でフィルタ媒体の先端部
あるいは端部を横断する支持バンド４７かにより支持すると好ましい。フィルタ
媒体の外側プリーツ先端部を除去して、流路４８を形成する。プリーツ式フィル
タ媒体の上流面５８と下流面５９とにより、第１のフローチャネル５５を形成す
る。したがってフィルタ構成要素４４はＶあるいはＵ字型となり、隣接するフィ
ルタ構成要素４４の前縁部５１および後縁部５４により形成される上流面５８と
、隣接するフィルタ構成要素４４の後縁部５４と後縁部５２との間に形成される
下流面５９との間に形成された第１の空気チャネル５５内にフローが形成される
。この第１の空気チャネル５５が空気路ともなる。この実施態様における空気路
の寸法および形状はいずれでもよいが、一般にその最小断面積は平均で少なくと
も０．０２ｃｍ^２であり、０．０６ｃｍ^２であれば好ましい。この実施態様にお
ける気流路すべての断面積（空気チャネル方向に延在する気流路について最小断
面積をとる）は一般に、フィルタ構成要素の断面積全体および隣接するフィルタ
構成要素の間に形成される流路すべての５〜２５％、好ましくは１０〜２０％を
占める。

【００２９】第２の空気チャネル５６を、前縁部５１と後縁部５４との間に形成される下流
面６８と、後縁部５４と第２の後縁部５２との間に形成される第２の上流面６９
との間に形成する。この第２の空気チャネルには空気吹出口５７があるが、取入
口はない。したがって、下流フィルタ面から空気チャネル５６に入る空気が第２
の気流を形成し、出口空隙５７が形成する空気流路から出て第１の空気フロー７
と合流する。

【００３０】図３および図３Ａに示す環状フィルタ４０を、図４に示すようにハウジング内
に別個の空気移動構成要素６１を備えたファン６０に取り付けることができる。
空気移動構成要素６１がファンブレードである。隣接するフィルタ構成要素の前
縁部と後縁部と（５１および５２）の間の空間が気流チャネル５５となって、フ
ィルタ構成要素４４を形成するフィルタ媒体４３が完全に微粒子で目詰まりした
場合にも、確実に空気が半径方向の気流７としてエアフィルタ構成要素を自由に
流出入できるようにしている。あるいは、フィルタ媒体に穴を設けて、上流フィ
ルタ構成要素と下流フィルタ構成要素との間にフローチャネルを形成し、この媒
体が完全に目詰まりした場合にも確実に気流を連続的に流動させることもできる
。

【００３１】図４に、図３のフィルタを、空気取入口６３と空気吹出口６４とを備えるハウ
ジング６２内に用いる状態を例示する。空気移動構成要素６１は回転軸から半径
方向に空間を設けて配置されて、ラジアルブロワーホイール６０に接触する環状
アレイとして設けられたファンブレードを形成している。主要ハウジング６２に
嵌合するカバー６６に空気取入口を設ける。ブロワーホイールからの半径方向の
気流はフィルタ４０を介するように方向付けられて、フィルタ構成要素４４の上
流面にぶつかる。図４に示すフィルタおよびそのフィルタ構成要素は空気移動構
成要素に対して半径方向に外側であるが、ブロワーホイールの内側に入れて、フ
ィルタおよびそのフィルタ構成要素を半径方向に空気移動構成要素の内側に配置
することも可能である。

【００３２】図５には、図３に示したフィルタ８０を、自動車のＨＶＡＣ系で用いられるよ
うな遠心型空気搬送ファンのハウジング８５内に具備されたブロワーホイール８
４に装着する、本発明による別の実施態様を示している。空気取入口８２がハウ
ジングの中心に配置され、半径方向出口９０は側部から突出して延出し、一定の
圧力ヘッドにて空気を搬送するように設計されている。フィルタ８０は摩擦嵌合
によりブロワー８２と係合する。

【００３３】図１および図２に示したフィルタ構成要素により空気移動手段を形成する場合
、この空気移動手段すべてを全体的あるいは部分的にフィルタ構成要素で形成し
て、気流全体を確実に濾過するようにすると好ましい。しかしながら、１つ以上
の空気移動手段をフィルタ構成要素以外で形成することも可能であり、この場合
、気流がフィルタ構成要素にぶつからずに迂回するため濾過効率は低下する。空
気移動構成要素あるいはファンブレードが空気移動手段の一部を形成している場
合、空気移動構成要素を空気移動手段の断面積の少なくとも２５％とすると好ま
しく、その断面積の少なくとも７５％を占めれば好適である。

【００３４】好ましくはないが、空気搬送装置を、空気移動構成要素および／またはフィル
タ構成要素がファンの回転軸に交差する軸流ファンとすることも可能である。こ
の場合、気流の大部分が軸方向に流動するため、空気吹出口を、空気取入口面と
反対側の空気搬送ファンの軸方向面に位置付ける。フィルタ構成要素（１つある
いは複数）を空気移動手段の横方向長さ１８全体に沿って設けることにより、空
気を迂回させずに確実に濾過するようにする。

【００３５】操作時、フィルタ構成要素を気流に衝突する回転方向に回転させて、その気流
を軸方向および／または半径方向に移動させる。気流の少なくとも９５％を、フ
ィルタ構成要素のフィルタ媒体を少なくとも部分的に通過させることにより濾過
する。フィルタ構成要素を相互に間隔をあけて配置するか、さもなくばフィルタ
構成要素に沿ってあるいはフィルタ構成要素内を空気が通過できるフローチャネ
ルを設ける。フィルタ構成要素（１つあるいは複数）の隣接する上流面および下
流面により形成される空気フローチャネルには、フィルタ構成要素の最も外側の
縁部に位置する出口を設けて、空気をフィルタ構成要素から搬送できるようにす
ると好ましい。

【００３６】空気フローチャネル内あるいはこれを介する気流路があることにより、フィル
タ構成要素が実質的に粒子で目詰まりしている場合にも、実質的に滞留させずに
空気をフィルタ内に通過させることができる。これにより、フィルタ構成要素は
、フィルタ装置を通過する気流量が名目上低下しても、その有効寿命期間、大き
な圧力損失を起こさずに動作することができる。フィルタ構成要素の有効寿命期
間に低下する気流量は一般に、１５％未満であり、１０％未満であれば好ましく
、５％未満であれば最も好ましい。フィルタ構成要素は、粒子で目詰まりしてく
ると、エレクトレット化したフィルタ媒体の透過性および粒子保持量が減少する
ために、濾過効率が低下する。

【００３７】概して、フィルタ媒体は、初期も、完全にあるいは部分的に粒子で目詰まりし
た時点でもフレージャー透過性が好適範囲内である場合に最適に動作する。一般
に、動作時には気流の少なくとも５％がフィルタ媒体を通過しなくてはならず、
これが１０〜７５％であれば好ましく、１０〜５０％であれば最も好ましい。こ
れ以上にフィルタ媒体を通過する気流量が増加すると、媒体を通過する気流増加
量に対処するために必要な坪量が減少するため媒体の効率が低下することからあ
まり望ましくない。非帯電フィルタ媒体の場合、その透過性およびこれを通過す
る空気比率が低下するため、その濾過性能は一般に同じか低下するかのいずれか
である。しかしながら、本発明による帯電フィルタ媒体では、透過性が２０００
ｍ^３／時／ｍ^２未満に低下するまで濾過性能は大幅に向上する。帯電した媒体と
透過性との間の関係はまだ完全にわかっているわけではないが、帯電した濾過媒
体の場合、特に透過性を好適範囲にして本発明によるフィルタ装置を動作させる
と濾過性能が大幅に向上することは明らかである。

【００３８】実施例試験手順清浄空気搬送量１９８８年１２月１５日付のＡＮＳＩ標準手順「ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｅ
ａｓｕｒｉｎｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰｏｒｔａｂｌｅＨｏｕｓ
ｅｈｏｌｄＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｒｄ−ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＲｏｏｍＡ
ｉｒＣｌｅａｎｅｒｓ」、ＡＮＳＩ／ＡＨＡＭＡＣ−１−１９８８を利用す
ることにより、清浄空気搬送量が空気清浄機性能の目安となる。この方法を、以
下の（投与微粒子）清浄化速度試験に記載するように、さまざまなフィルタシス
テムおよび構造に適応させて試験できるように変更した。清浄空気搬送量（ＣＡ
ＤＲ）は、方程式ＣＡＤＲ＝Ｖ（ｋ_ｅｋ_ｎ）により規定され、このときＶは試験チャンバの容積であり、ｋ_ｅ（１／ｔ_ｍｉｎ）は、標準要件毎に空気清浄装置を動作させることによる試験チャンバ内におけ
る粒子数の減少率であり、ｋ_ｅ（１／ｔ_ｍｉｎ）は、空気清浄装置を具備しない
場合の試験チャンバ内における粒子数の自然な減少率である。

【００３９】フレージャー透過性空気に対する布帛あるいはウェブの透過性の目安であるフレージャー透過性を
、１９７８年７月２０日付、ＦｅｄｅｒａｌＴｅｓｔＳｔａｎｄａｒｄ１
９１Ａ、Ｍｅｔｈｏｄ５４５０にしたがって特定した。

【００４０】ブロワーの圧力ミニターボファンアセンブリによる圧力を、特定の速度にて回転させた際の各
ブレード構成要素の正面と背面との間に形成される動圧の差異（すなわち、フィ
ルタ媒体全体における動圧の差異）として規定した。この圧力を、「Ｆｌｕｉｄ
Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ」、Ｖ．Ｌ．ＳｔｒｅｅｔｅｒおよびＥ．ＢＷｙｌｉｅ
著、ＭｃＧｒａｗ−ＨｉｌｌＢｏｏｋＣｏ．、１０１頁、１９７９年に記載
されているように、静的圧力に対するベルヌーイの方程式を用いて特定した。遠
心型ブロワーユニット構造により生成される圧力を、ブロワーアセンブリの入口
（すなわちブロワーユニットのスクロールユニットが含む入口）とスクロール出
口における動圧との間の空気流体圧力の差異として規定する。遠心型ブロワーユ
ニットにおける移動式フィルタの圧力損失は、上述した静圧に対するベルヌーイ
の方程式を用いて特定した。

【００４１】（投与微粒子）清浄化速度この試験は、フィルタ構造が再循環モードにおいて周知の空気容積が含む粒子
数を減少させる速度を特徴付けることを目的とした。この試験チャンバには、容
積が１立方メートル（ｍ^３）である「Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ」箱を用いた。この試
験チャンバの正面の側壁にドアを設けて、計測器、センサ、電力供給機などをチ
ャンバ内に配置できるようにした。２つの隣接する側壁のそれぞれには、粒子を
チャンバ内に導入する、あるいはチャンバから搬送する入口および／または出口
ポートの役割をする１０ｃｍ（４インチ）のポートを設けた。チャンバの後部側
壁にはこれより小さい３．８ｃｍ（１．５インチ）直径のポートを３つ設け、そ
の１つを利用して、この試験チャンバ内の粒子量を精査した。この他の２つのポ
ートには、寸法０．３μｍ以下の粒子捕集効率が９９．９９％である０．０２５
４ｍ（１インチ）直径の３ＭＢｒｅａｔｈｅｒＦｉｌｔｅｒｓ、Ｐａｒｔ
Ｎｏ．Ｎ９００（ミネソタ州Ｓｔ．Ｐａｕｌの３Ｍから入手可能）を嵌合した。
こうして保護したポートは、試験チャンバと周囲環境との間の気圧を平衡に維持
する通気孔として機能した。試験チャンバの内部にはまた、チャンバの外側から
制御できる電力コンセントを設けた。粒子投与量は、携帯用室内クリーナ（マサ
チューセッツ州ＭｉｌｆｏｒｄのＨｏｌｍｅｓＰｒｏｄｕｃｔｓＣｏｒｐ．
から入手可能）により、各試験の開始前に一定の制御レベルに調節した。再循環
式ファン（マサチューセッツ州ＷｈｉｔｉｎｓｖｉｌｌｅのＤｕｒａｃｒａｆｔ
Ｃｏｒｐ．から入手可能）を用いて、試験開始前に微粒子投与分を均質に混合
した状態に維持した。再循環させている間、このファンの速度を最大限に設定し
、粒子試験の開始と同時にスイッチを切った。粒子数分析器（メリーランド州Ｓ
ｉｌｖｅｒＳｐｒｉｎｇのＰａｃｉｆｉｃＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃから「Ｐｏ
ｒｔａｂｌｅＰｌｕｓ」ＨＩＡＣ／ＲＯＹＣＯ粒子計測器として入手可能）を
、外側直径が６．３５ｍｍ（１／４インチ）で長さが１．２２ｍ（４フィート）
であるチューブによりこの試験チャンバに接続した。試験チャンバ内部に通ずる
開口部すべてをガスケットあるいはシーラントにより注意深く密封して、試験時
の粒子漏れを最小限に抑えた。

【００４２】試験すべてを、環境によるバックグラウンド粒子と初期粒子レベルを約１．４
１×１０^８粒子／ｍ^３（４×１０^６粒子／ｆｔ^３）とするまでに追加した紙の煤
煙分とを用いて行った。発火したボンド紙で作製した棒からなる煤煙生成物を試
験チャンバ内に数秒間入れた。こうして得られる粒子密度は通常目標値を上回っ
たため、すべての試験について室内クリーナを用いて１．４１×１０^８粒子／ｍ ^３（４×１０^６粒子／ｆｔ^３）の一定基準値まで粒子数を削減した。粒子密度レ
ベルを所望値まで下げた後、移動式フィルタ装置のスイッチを入れてチャンバの
粒子密度を３０秒毎に５．６６リットル／分（０．２ｆｔ^３／分）の割合でサン
プルして、１０分にわたる粒子減少曲線を作成した。各試験終了後、チャンバか
ら粒子を一掃した。粒子減少曲線を記録するのみでなく、各フィルタ構造につい
て電圧、電流の消費および回転数を、ワシントン州ＥｖｅｒｅｔｔのＦｌｕｋｅ
機器８７型を用いて記録した。各移動式フィルタの濾過性能を、ＡＮＳＩ／ＡＨ
ＡＭＡＣ−１−１９８８標準にしたがって特徴付けた。この標準に対して、試
験チャンバの寸法、再循環ファンの寸法、湿度無調節、手動型煤煙生成機（紙煤
煙）の使用、データを取る頻度および試験の長さ（１０分）を変更した。

【００４３】ウェブ厚さウェブ厚さを、マサチューセッツ州ＡｔｈｏｌのＳｔａｒｒｅｔｔから入手可
能である電子式デジタルキャリパＭｏｄｅｌ７２１Ｂを用いて測定した。

【００４４】フィルタ媒体を通過する気流フィルタ材料として用いるさまざまな媒体を通過する気流を、式フロー（ｍ^３／時）＝（Ｑ_Ｍ／Ｑ_Ｓ）×１００にしたがって算出した。このときＱ_Ｍ＝媒体を通過する流量であり、式ＰＥＲＭ×フィルタ面積により算出される。ＰＥＲＭについては以下に規定する。

【００４５】Ｑ_Ｓは媒体によりシステムから搬送される気流量であり、Ｑ_ＣＱ_Ｆの差として
算出される。このとき、Ｑ_Ｆはファンブレードの枠による気流であり、指示速度（ストロボスコープ（
フロリダ州ＬａｒｇｏのＡｍｅｔｅｋＩｎｃ．から入手可能な型１０００）に
より特定される回転速度）におけるミニターボファン（以下に記載）を動作させ
、計算用に回転速度に対応する電圧および電流消費量を記録し、携帯型風速計（
ミネソタ州Ｓｔ．ＰａｕｌのＴＳＩＩｎｃ．から入手可能なＭｏｄｅｌ「Ｖｅ
ｌｏｃｉｃａｌｃＰｌｕｓ」）を用いてファン出口における空気速度を特定（
３つのデータポイントを平均）し、その空気速度に出口の断面積を掛け合わせて
流速Ｑ_Ｆを算出する。

【００４６】Ｑ_Ｃは、フィルタ媒体および枠による合体気流であり、フィルタ媒体嵌合枠と
剥き出しターボブレード枠とを交換した点を除き、Ｑ_Ｆの特定に用いた手順と同
じ手順により特定した。

【００４７】移動式ターボブレードが具備するフィルタ媒体の透過性であるＰＥＲＭを、式
ＰＥＲＭ＝（フレージャー透過性×Ｐ_Ａ）／Ｐ_Ｂを用いて算出した。このとき、フィルタ媒体のフレージャー透過性を上述と同様に特定した。

【００４８】移動式ターボブレードのフィルタ媒体に行使される圧力であるＰ_Ａを、式、Ｐ_Ａ＝Ｆ_Ｍ／フィルタ面積を用いて算出した。このとき、媒体にかかる力Ｆ_Ｍを、Ｔ_Ｍ／（２／３）Ｒとし
て規定した。このとき、Ｔ_Ｍは、媒体に行使されるトルクであり、Ｒはミニター
ボインペラの半径である。この計算は、媒体の速度プロファイルが、軸でゼロか
つブレード先端部で最大値となる三角形であり、インペラ半径の２／３で正味の
力が作用し、トルクＴ_Ｍを、ブロワーで用いる電気モータに対してトルク／電流
の関係から算出するように、ターボブレードのフィルタ媒体のトルクとターボブ
レード枠のみのトルクとの差異として算出できるとの仮定に基づいて行ったもの
である。

【００４９】ブロワー内部における移動式フィルタ媒体の正面上にかかる圧力であるＰ_Ｂを
、ターボファンブレードからのフィルタ媒体試料をＴＳＩＭｏｄｅｌ８１１０
ＡｕｔｏｍａｔｅｄＦｉｌｔｅｒＴｅｓｔｅｒ装置（ＴＳＩＩｎｃ．か
ら入手可能）内に配置し、媒体を通過する流速を、各ターボブレード用に算出し
た値（合計流速の１／８）に調節し、標準機械出力値としてＰ_Ｂを得ることによ
り特定した。

【００５０】試験構造ミニターボファンこのミニターボファンは遠心型平坦ブレードフィルタ構造からなっていた。Ｄ
Ｃファンモータである９ｃｍＤｉｓｃモータ（インディアナ州Ｐｒｉｎｃｅｔ
ｏｎのＨａｎｓｅｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＰａｒｔＮｏ．
０９０ＳＦ１０）を、設置パネルに固定して、モータの軸のみをスクロールユニ
ット内部に延在させた状態でモータをスクロールユニットの外側に配置し、ファ
ンブレードを装着した。１０度の拡散角を利用して標準のファンおよびブロワー
設計原理を用いて設計されたスクロールハウジングを、ポスターボード（厚さ１
．２ｍｍ、Ｃａｔ．Ｎｏ．６６６、イリノイ州ＷｈｅｅｌｉｎｇのＣｒｅｓｃｅ
ｎｔＣａｒｄｂｏａｒｄＣｏ．から入手可能）で形成し、ホットメルト接着
剤を用いて互いに接着した。このスクロールユニットの高さは６．３５ｃｍであ
り、入口の直径は１４．３ｃｍであり、矩形出口の断面は１０．８×５．７ｃｍ
であり、スクロールの空気膨脹率は１：８であった。このモータのシャフトには
、均一に間隔をあけた８つのダブテールスロットを具備した１．９ｃｍアルミ二
ウム製ハブを設けた。これにより、各ファンブレードの矩形枠ユニットを収容す
る。中央の長手方向支持構成要素を含む５．１ｃｍ×５．７ｃｍ（２インチ×２
．２５インチ）寸法の枠をＰＶＣプラスチックから機械加工した。このユニット
の組み合わせた円形断面の直径はおよそ１４ｃｍであった。可変電力源によりモ
ータに電力を供給してファンの速度を調節し、モータの電力消費量を監視した。

【００５１】アドオン式フィルタ構造外径が１５．２５ｃｍであり、内径が１３．０ｃｍであり、ブレード高さが４
．３ｃｍであり、前方に湾曲したブレード３８枚を備えた遠心型ブロワーアセン
ブリをこの試験構造に用いた。このブロワーアセンブリを直流モータで駆動し、
可変電力源に接続してファンの速度を調節し、モータの電力消費量を監視した。
このスクロールは、標準ファンおよびブロワー設計原理を用いるように設計され
ていた。スクロールの拡散角は８度であった。この試験構造に併用したフィルタ
構成要素を、ブロワーホイール上のファンブレードの外側に嵌合する寸法とした
。

【００５２】自動車ＨＶＡＣ構造空気循環ダクト構成要素を含む計器盤アセンブリをＦｏｒｄＴａｕｒｕｓか
ら取り外し、この試験構造に用いた。アクセスパネルをブロワーハウジングとし
て切断し、さまざまなフィルタ構成要素構造をこのユニットのブロワーホイール
内に挿入した。可変電力源によりこのモータに電力を供給して、ファンの速度を
調節し、モータの電力消費量を監視した。直径１５ｃｍ、長さ１３０ｃｍのダク
トをＨＶＡＣ系の入口側に接続した。熱線風速計（Ｍｏｄｅｌ「Ｖｅｌｏｃｉｃ
ａｌｃＰｌｕｓ」）をダクトの端部に装着して空気の流速を測定した。ＨＶＡ
Ｃ系全体を所定位置に配置し、マノメータを用いてブロワーホイール全体に発生
する圧力を測定した。第２の同じＨＶＡＣ系を、コイルを除去し、ダクトを取付
け、ユニットの出口側を１ｍ^３箱内に嵌合する寸法に機械加工して改造した。こ
うして改造したシステムの出口上に中実な摺動式バッフル板を配置して、幾つか
の構成要素を取外す前の状態であったシステムののフローおよび圧力を再現する
ために調節できるようにした。続いてこの改造ユニットをすべての微粒子および
ガス試験に用いた。元の完全なＨＶＡＣ系をさらにすべてのフローおよび電力測
定に用いた。

【００５３】微粒子フィルタ媒体ＧＳＢ３０坪量が３０ｇ／ｍ^２である帯電フィブリル化フィルム濾過媒体（ミネソタ州Ｓ
ｔ．Ｐａｕｌの３Ｍから「ＦＩＴＲＥＴＥ」ＡｉｒＦｉｌｔｅｒＭｅｄｉａ
ＴｙｐｅＧＳＢ３０として入手可能）。

【００５４】ＧＳＢ５０坪量が５０ｇ／ｍ^２である帯電フィブリル化フィルム濾過媒体（３Ｍから「Ｆ
ＩＴＲＥＴＥ」ＡｉｒＦｉｌｔｅｒＭｅｄｉａＴｙｐｅＧＳＢ５０とし
て入手可能）。

【００５５】ＧＳＢ７０坪量が７０ｇ／ｍ^２である帯電フィブリル化フィルム濾過媒体（３Ｍから「Ｆ
ＩＴＲＥＴＥ」ＡｉｒＦｉｌｔｅｒＭｅｄｉａＴｙｐｅＧＳＢ７０とし
て入手可能）。

【００５６】ＧＳＢ１５０坪量が１５０ｇ／ｍ^２である帯電フィブリル化フィルム濾過媒体（３Ｍから「
ＦＩＴＲＥＴＥ」ＡｉｒＦｉｌｔｅｒＭｅｄｉａＴｙｐｅＧＳＢ１５０
として入手可能）。

【００５７】メルトブローン繊維径が０．３μｍ〜５μｍの範囲であり、坪量が７０ｇ／ｍ^２である帯電ブ
ローンミクロ繊維ウェブ。このウェブを、実質的に、ＲｅｐｏｒｔＮｏ．４３
６４ｏｆｔｈｅＮａｖａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅ
ｓ、１９５４年５月２５日発行、「ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆＳｕｐｅｒ
ＦｉｎｅＯｒｇａｎｉｃＦｉｂｅｒｓ」、ＶａｎＷｅｎｔｅ他著に記
載されているように調製し、実質的に米国特許第４，７４９，３４８号（Ｋｌａ
ａｓｅ他に付与）に記載されているように帯電した。

【００５８】ガラス繊維フランスＣｒｅｙｓｓｅのＢｅｒｎａｒｄＤｕｍａｓＳ．Ａ．からＢ−３
４６Ｗとして入手可能である、９５％ＡＳＨＲＥ効率を備えた市販の７０ｇ／ｍ ^２ガラス繊維紙。

【００５９】紙ジョージア州アトランタのＧｅｏｒｇｉａＰａｃｉｆｉｃＰａｐｅｒｓか
らＳｐｅｃｔｒｕｍ−Ｍｉｍｅｏとして入手可能な７５ｇ／ｍ^２の白色１００％
セルロース紙。

【００６０】フィルタアセンブリミニターボファンブレードフィルタ媒体を、寸法５．１ｃｍ×５．７ｃｍ（２インチ×２．２５インチ）
の矩形片に切断し、小ビーズ状のホットメルト接着剤（３Ｍから入手可能なＪｅ
ｔＭｅｌｔ、ＰｒｏｄｕｃｔＮｏ．３７４８−Ｑ）をファンブレード枠の周
囲および中央支持部材に塗布し、フィルタ媒体片をそのホットメルト接着剤上に
配置して軽く手で押した。接着剤を冷却させてからすべての試験を行った。

【００６１】プリーツ型フィルタカートリッジフィルタ媒体の矩形片（ブロワーホイールの直径、プリーツ幅およびプリーツ
密度に依存して、所望のプリーツ型フィルタ媒体を得られる寸法）を、Ｒａｂｏ
ｆｓｋｙプリ−タ（ドイツ、ベルリンのＲａｂｏｆｓｋｙＧｍｂＨから入手可
能）を用いてプリーツ状に形成した。プリーツ状のストリップをジグ上に配置し
、プリーツ先端部を所望の間隔で保持し、２本の接着糸（ミネソタ州Ｓｔ．Ｐａ
ｕｌのＨ．Ｂ．ＦｕｌｌｅｒＣｏ．から入手可能な「ＳｔｒｉｎｇＫｉｎｇ
」）をプリーツ先端部に横切らせて装着し、その間隔を固定した。次いで、間隔
を置いて固定されたこのプリーツパックをブロワーホイール周囲に取付け（ある
いはブロワーホイール内に挿入）、プリーツを調製して精確に嵌合させる。次い
でこのプリーツパックをブロワーホイールから除去し、プリーツパックの２つの
端部を互いに付き合わせて連続ループを形成し、内側のプリーツ先端部をつなぐ
のに用いたばかりの２本の接着糸でプリーツパックを円柱形状に固定した。この
プリーツ型円柱と同じ直径である２つの環状ポスターボードリングを、このフィ
ルタ構造の頂部および底部にホットメルト接着剤で装着し、フィルタの円柱形状
を維持させた。このプリーツ型フィルタ構造の外径先端部は任意にそのままの状
態にするかスリットを入れるかして、試験前に迂回構造を設けた。

【００６２】実施例１フィルタ媒体の透過性の機能として、数種類のフィルタ媒体の濾過性能につい
て、上述した（微粒子投与）清浄化速度試験を用いて調べた。表示したフィルタ
媒体のそれぞれにミニターボファンを嵌合させ、これを試験装置内に配置した。
この箱の中に周知の微粒子投与量を導入し、ファンを２９００ｒｐｍで動作させ
た。この調査に関する粒子数データを表１に報告する。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１のデータを見ると、「移動式フィルタ」構造において同等の条件で動作さ
せた場合、透過性の低い材料（すなわちガラス繊維および紙）より多孔度の高い
濾過材料（すなわちＧＳＢ３０、ＧＳＢ５０、ＧＳＢ７０、ＧＳＢ１５０および
メルトブローン）ほど粒子除去に有効であることがわかる。

【００６５】さまざまな濾過媒体について表１のデータから算出した清浄空気搬送量（ＣＡ
ＤＲ）を表２に示し、グラフとして図６に表す。この場合のＣＡＤＲは濾過媒体
の透過性に匹敵する。

【００６６】

【表２】

【００６７】媒体透過性（フレージャー透過性）とＣＡＤＲとの関係は表２のデータを見れ
ば明らかであり、適用要件に依存してこの２つのパラメータのバランスをとるこ
とができることがわかる。

【００６８】実施例２フィルタ媒体の透過性によるフィルタ媒体の濾過性能の変化について、上述し
た（微粒子投与）清浄化速度試験を用いて調べた。この調査では、ＧＳＢ７０媒
体、ＧＳＢ７０／ポルターボード積層体（ポスターボードを、ビーズ状のホット
メルト接着剤をその縁部に塗布してＧＳＢ７０媒体に積層して作製）およびセル
ロース紙製フィルタ媒体（上述したもの）を用いた。ミニターボファンを上述し
た材料のそれぞれに順次嵌合させ、これを試験装置内に配置した。この箱の中に
周知の微粒子投与量を導入し、ファンを２９００ｒｐｍで動作させた。この調査
に関する粒子数データを表３に報告する。

【００６９】

【表３】

【００７０】表３に示したデータを見れば、フィルタ媒体を通過する気流量を増加するほど
優れた粒子除去率が得られることが明らかである（裏打ち材のないＧＳＢ７０と
裏打ちしたＧＳＢ７０）。表３のデータを元に算出したＧＳＢ７０、ＧＳＢ７０
／紙積層体および紙製フィルタ構造についてのＣＡＤＲはそれぞれ３２．５ｍ^３／時（１９．１ｆｔ^３／時）、８．１ｍ^３／時（１３．７ｆｔ^３／時）および１
．６ｍ^３／時（２．８ｆｔ^３／時）となり、この３種類の媒体構造について、良
好な濾過性能を実現するために気流のフィルタ媒体通過が重要であることがさら
に立証された。

【００７１】実施例３構成が「移動式」と「静止型」となっている２つの同じプリーツ型フィルタの
濾過性能を上述した（微粒子投与）清浄化速度試験を利用して調べた。この調査
では、ミニターボの代わりにアドオン式フィルタ試験ユニット（上述のもの）を
用い、どちらの構成のフィルタ構成要素もブロワーホイールの外側に配置した。

【００７２】およそ２．５５ｍ（８．４フィート）×４．１３ｃｍ（１．６２インチ）寸法
のＧＳＢ７０媒体を用いて上述したようにフィルタ構成要素を組み合わせ、外径
１９ｃｍ（７．５インチ）、内径１５．７５ｃｍ（６．２インチ）、高さ４．１
３ｃｍ（１．６２インチ）で６ｍｍ間隔で８５枚のプリーツを備えたプリーツ型
フィルタカートリッジを形成した。カートリッジに組み立てた後、プリーツ先端
部にスリットを入れた。

【００７３】「移動式」フィルタカートリッジを直接ブロワーホイール上に装着した。「静
止型」フィルタは、動作時にブロワーホイールに接触しないように、固定したス
クロールハウジングに装着して、ブロワーホイールの表面からわずかに離して配
置した。双方の試験において、アドオン式フィルタ試験ユニットを１３ボルトに
て動作させ、試験チャンバの粒子数を監視した。この２つの試験構造に関する粒
子数データを表４にまとめる。

【００７４】

【表４】

【００７５】「移動式」および「静止型」フィルタ構造のどちらの場合も試験装置内では結
果的に同様の粒子密度に到達しているが、表３のデータを見ると、「移動式」フ
ィルタ構造では「静止型」フィルタ構造よりも迅速に粒子数を削減できたことが
明らかである。この性能の差は、「移動式」および「静止型」フィルタ構造それ
ぞれのＣＡＤＲを算出するとその値に反映される（３６．６ｍ^３／時および２５
．６ｍ^３／時）。

【００７６】実施例４ミニターボファン装置を用いて、「移動式」フィルタ構造の濾過媒体に対する
帯電の効果を調べた。

【００７７】イソプロピルアルコール内での洗浄により放電したＧＳＢ７０媒体およびＧＳ
Ｂ７０媒体の濾過性能をこの調査のフィルタ媒体として用いた。ミニターボファ
ンを順次この２種類のフィルタ媒体に嵌合させ、これを（微粒子投与）清浄化速
度試験装置内に配置した。この箱の中に周知の微粒子投与量を導入し、ファンを
２８００ｒｐｍで動作させた。この調査に関する粒子数データを表５に報告する
。

【００７８】

【表５】

【００７９】帯電したＧＳＢ７０および非帯電ＧＳＢ７０フィルタ媒体について、表５のデ
ータを元にＣＡＤＲを算出したところ、それぞれの値が３２．５ｍ^３／時および
８．５ｍ^３／時となったことから、表５のデータから、移動式フィルタ構造では
帯電した媒体の濾過性能の方が非帯電媒体よりも優れていることがわかる。

【００８０】実施例５移動式フィルタの速さによる濾過性能の変化を、ミニターボフィルタ装置を用
いて調べた。

【００８１】ブレードにＧＳＢ７０濾過媒体を備えたミニターボファン（上述のように作製
）を（微粒子投与）清浄化速度試験装置内に配置した。この箱の中に周知の微粒
子投与量を導入し、ファンを表６に記した速さで動作させた。（ファンブレード
は各試験速度について新たな濾過媒体を具備したものと交換した。）この調査に
関する粒子数データを表６に報告する。

【００８２】

【表６】

【００８３】

【表７】

【００８４】表６のデータと表７に示したＣＡＤＲ値を見れば、ミニターボファンの速度が
上昇するにつれて、ＧＳＢ７０媒体の濾過性能が明らかに向上したことがわかる
。このデータは再循環モードにおける記載した試験構造に特異なものであるため
、すべての濾過用途に適用される濾過性能絶対値を特定することができないこと
はわかっている。しかしながら、このデータはフィルタの速度と濾過性能との明
確な関係を示しており、フィルタ媒体と装置構造との各組み合わせにおいてこれ
を最適化する必要がある。

【００８５】実施例６ミニターボファンをモデルとして用いて、フィルタ媒体の回転速度により変化
する、さまざまな濾過媒体を貫通する空気の比率を算出した。ミニターボファン
ブレードアセンブリ直径の２／３の地点で取った平均速度とフレージャー透過性
とから、さまざまな媒体を通過する気流量を算出した。この結果を表８に示し、
グラフを図７に表す。

【００８６】

【表８】

【００８７】さまざまな媒体についてＣＡＤＲ値を順次２９００ｒｐｍにおいて算出した。
この結果を表９に示し、グラフを図８に表す。

【００８８】

【表９】

【００８９】表８および表９のデータと図７および図８とから、速度あるいはフィルタ媒体
が移動する速さにより影響された濾過性能とフィルタ媒体を通過する空気量との
関係がよくわかる。このデータから、所与用途におけるフィルタ性能は、濾過媒
体、それに付随する透過性、および微粒子を含む大気内で移動する濾過媒体の速
度を選択することにより最適化することができることがわかる。

【００９０】実施例７〜実施例９以下の実施例では、本発明による移動式フィルタの粒子保持性能およびそれに
よる空気搬送への影響について調べた。

【００９１】直径１５ｃｍ、長さ４６ｃｍのエアインレットダクトを上述したアドオン式フ
ィルタ装置の上に垂直に装着して、空気をその頂部からダクト内に入れて底部か
ら搬送させ、ブロワーホイールの中央に挿入した。このインレットダクトをＴＳ
Ｉ８３７０型「Ａｃｃｕｂａｌａｎｃｅ」風量計フード（ジップコード５５１６
４であるミネソタ州Ｓｔ．ＰａｕｌのＴＳＩＩｎｃ．から入手可能）のフード
内に配置した。この風量計フードの６０ｃｍ×６０ｃｍ底部を１枚の厚紙で塞ぎ
、この厚紙蓋からダクトを１５ｃｍ突出させた。こうしてこの風量計フードに流
入した空気はすべて１５ｃｍダクトおよび移動式フィルタユニットから搬送させ
た。

【００９２】この調査に用いた試験ダストは、ジップコード５５３３７であるミネソタ州Ｂ
ｕｒｎｓｖｉｌｌｅのＰｏｗｄｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｃｏｒｐｏｒ
ａｔｅｄから入手可能なＰＴＩ粉末（ＩＳＯ１２１０３−１、Ａ２）であり、
これをＡＳＨＲＡＥ出版物、５２．１−９２、６〜８頁に記載されているように
ＡＳＨＲＡＥ５２．１給塵機で分散した（給塵機はケンタッキー州Ｃｒｅｓｔｗ
ｏｏｄのＡｉｒＦｉｌｔｅｒＴｅｓｔｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，
Ｉｎｃ．から入手可能）。給塵速度は、移動式フィルタ空気取入口におけるダス
ト濃度が約７５ｍｇ／ｍ^３となるように選択した。この給塵機から分散されたダ
ストは圧縮空気により内径２ｃｍの「Ｔｙｇｏｎ」チューブを通過して１５ｃｍ
ダクトの開口部まで運搬された。フィルタを１５〜２０ｇの粉末試験ダストで試
験した。これは、平均的自動車のＨＶＡＣ系が通常操作で１年間受けるダスト量
より大幅に多いダスト量である。

【００９３】このファンを１３ボルトで動作させて、ホイールを約２４００ｒｐｍで回転さ
せた。あるいは６．５ボルトで動作させてホイールを約１３５０ｒｐｍで回転さ
せた（以下の表の通り）。

【００９４】カートリッジフィルタユニットを上述のように「ＦＩＴＲＥＴＥ」ＧＳＢ７
０媒体を用いて組み立て、内径１５．２ｃｍ、外径１９．４ｃｍ、高さ４．２ｃ
ｍであり、６ｍｍ間隔で８１枚のプリーツを備えるフィルタカートリッジを作製
した。実施例７および実施例８で用いたプリーツ型フィルタ構造物の外径先端部
にスリットを形成し、実施例９で用いたフィルタの場合にはそのままの状態にし
た（スリットなし）。

【００９５】実施例７上述のように形成して先端にスリットを開けたプリーツ型フィルタの重量を計
測し、ブロワーホイールに設置し、このフィルタユニット（清浄なフィルタを具
備）を１３ボルト（８アンペア）で動作させて空気の流速を４．０９ｍ^３／分（
１４６ｆｔ^３／分）とした。

【００９６】ＰＴＩ粉末試験ダストを２ｇずつ増量しながらブロワーに給送した後、電圧お
よび電流消費分を記録し、フィルタをブロワーホイールから取出して重量を計測
した。計測後、このフィルタを再度ブロワーホイールに再設置し、フィルタユニ
ットを再度、計測前の電圧にて動作させて、このユニットを次の試験ダストの増
加分で試験した。こうして重量測定による粒子収集量を測定し、ブロワー性能と
比較した。この結果を表１０に報告する。

【００９７】

【表１０】

【００９８】表１０のデータを見ると、このフィルタユニットの場合、ユニットを通過する
空気の減速を最小限に抑えつつ（４．９％）、平均粒子除去率が３３．７％（６
．７３ｇのダスト収集に匹敵）であったことがわかる。

【００９９】実施例８フィルタユニット（清浄なフィルタを具備）を６．５ボルト（２．７アンペア
）で動作させて空気の流速を２．１ｍ^３／分（７４ｆｔ^３／分）とした点を除き
、実施例７に記載したように、フィルタの捕集量／性能の調査を行った。この重
量測定による捕集量／フィルタ性能のデータを表１１に報告する。

【０１００】

【表１１】

【０１０１】表１１のデータを見ると、このフィルタユニットの場合、ユニットを通過する
空気の減速を公称範囲に抑えつつ（９．５％）、平均粒子除去率が４２．９５％
（８．５９ｇのダスト収集に匹敵）であったことがわかる。

【０１０２】実施例９プリーツ型フィルタの先端部にスリットを設けなかった点を除き、実施例７に
記載したように、フィルタの捕集量／性能の調査を行った。このフィルタユニッ
ト（清浄なフィルタを具備）を１３ボルト（７．５アンペア）で動作させて空気
の流速を３．９８ｍ^３／分（１４２ｆｔ^３／分）とした。ＰＴＩ粉末試験ダスト
を１ｇずつ増量しながら合計５ｇとなるまでブロワーに給送した後、このダスト
を２ｇずつ増量しながら供給した。この重量測定による捕集量／フィルタ性能に
関するデータを表１２に報告する。

【０１０３】

【表１２】

【０１０４】表１２のデータを見ると、そのままの状態の先端部（すなわちスリットなし）
を備えたフィルタカートリッジの粒子捕集率は６４．９％（９．７４ｇのダスト
収集に匹敵）であり、このユニットを通過する空気の流速を大幅に減速（１８％
）すればこの効率を上昇させられることがわかる。

【０１０５】表１０および表１１のデータにより、移動式フィルタの重量測定による効率は
、速い回転速度の場合よりも遅い回転速度の場合の方が高く、２０ｇの試験塵埃
に曝露する試験時間の間、スリットをあけたプリーツを具備するフィルタは目詰
まりすることなく、有用な粒子除去性能を呈していたこともわかる。

【０１０６】実施例１０数種類のフィルタ媒体について媒体の透過性により変化する濾過性能を、（微
粒子投与）清浄化速度試験（上述）における第２の構造（これも上述）である自
動車ＨＶＡＣ構造を用いて調べた。自動車ＨＶＡＣユニットのブロワーホイール
に、上述したように作製した外径１２．３８ｃｍ、内径１０．４８ｃｍ、高さ５
．４ｃｍで６ｍｍ間隔で５６枚のプリーツを具備するプリーツ型フィルタカート
リッジを嵌合した。このプリーツはそれぞれ高さが１０ｍｍであり、指示された
フィルタ媒体で製造したものであった（上述）。この実施例に用いたプリーツ型
カートリッジすべてにおいて、プリーツの先端部はそのままの状態とした（すな
わちプリーツ先端部にスリットを設けなかった）。ブロワーユニットを試験装置
内に配置し、周知の微粒子投与量をこの箱内に導入し、このユニットを２６００
ｒｐｍ（９ボルト）で動作させた。この調査に関する粒子数データを表１３に報
告する。

【０１０７】

【表１３】

【０１０８】表１３のデータを見ると、「移動式フィルタ」構造において同様の条件で動作
させた場合、多孔度の高い濾過材料（すなわちＧＳＢ３０、ＧＳＢ５０、ＧＳＢ
７０およびメルトブローン）ほど、透過性の低い材料（すなわちガラス繊維およ
び紙）より粒子除去に有効であることがわかる。

【０１０９】さまざまな濾過媒体に関する表１３に示したデータにより算出した清浄空気搬
送量（ＣＡＤＲ）を表１４に示し、そのグラフを図９に表す。このＣＡＤＲが濾
過媒体の透過性に匹敵する。

【０１１０】

【表１４】

【０１１１】自動車ＨＶＡＣユニットで動作するプリーツ型フィルタカートリッジ構造にお
ける媒体透過性（フレージャー透過性）とＣＡＤＲとの関係は表１４のデータあ
るいは図９を見れば明らかであり、ミニターボファン構造との場合に実証された
関係と一致していた。

【０１１２】実施例１１フィルタ媒体の透過性を高めるためにスリットを入れた先端部を設けたプリー
ツ型フィルタカートリッジを用いて、実施例１０を繰返した。この調査の粒子数
データを表１５に報告する。

【０１１３】

【表１５】

【０１１４】表１５のデータを見ると、「移動式フィルタ」構造において同様の条件で動作
させた場合、多孔度の高い濾過材料（すなわちスリットをいれたプリーツ先端部
を有するフィルタ構造）ほど、スリットを入れない先端部を有するフィルタカー
トリッジによる量とほぼ同じレベルまで粒子量を削減できるが、速度を遅くしな
ければ浄化できないことがわかる。

【０１１５】さまざまな濾過媒体に関する表１５に示したデータに基づいた清浄空気搬送量
（ＣＡＤＲ）値を表１６に、そのグラフを図１０に表す。このＣＡＤＲは濾過媒
体の透過性に匹敵する。

【０１１６】

【表１６】

【０１１７】自動車ＨＶＡＣユニットにおいて動作するプリーツ型フィルタカートリッジ構
造における媒体透過性（フレージャー透過性）とＣＡＤＲとの関係は、表１６の
データまたは図５を見れば明らかであり、無傷のプリーツ先端部を有するプリー
ツ型フィルタカートリッジと同様のパターンが見られた。透過性の高い濾過媒体
（ＧＳＢ３０、ＧＳＢ５０およびＧＳＢ７０）を具備するフィルタカートリッジ
ではプリーツ先端部にスリットを入れてフィルタ媒体の合計透過性を増加すると
ＣＡＤＲが低下し、透過性の低い濾過媒体（メルトブローン、繊維ガラスおよび
紙）を具備するフィルタカートリッジではＣＡＤＲはそのままかあるいは上昇す
るかのいずれかである。

【０１１８】実施例１２ＧＳＢ３０、ＧＳＢ５０、ＧＳＢ７０、メルトブローン濾過媒体の濾過性能を
、（微粒子投与）清浄化速度試験および自動車ＨＶＡＣ試験構造を用いて移動式
／帯電、移動式／非帯電および静止型／非帯電構造において比較した。各試験の
実施に当たり、ＨＶＡＣユニットのブロワーホイールに、表示の媒体で上述のよ
うに作製した清浄なプリーツ型フィルタを嵌合した。このフィルタカートリッジ
は、５０枚のプリーツが６ｍｍ間隔かつ高さ１０ｍｍで折られており、寸法が外
径１１．４３ｃｍ×内径９．５３ｃｍ×高さ５．０８ｃｍであった。この頂部お
よび底部にポスターボードリングを追加して強度を高めた。各フィルタカートリ
ッジのフィルタループ内部に、直径３．８１ｃｍの紙製円錐体を嵌合して、空気
がブロワーホイール内で迂回させないようにした。移動式フィルタを直接、ポス
ターボードタブによりこのブロワーホイールに装着し、静止型フィルタの場合は
、ポスターボードで作製してブロワーアセンブリのハウジングユニットの背面に
装着した支持リングに取り付けて、フィルタとブロワーホイール側部との間に０
．６３５ｃｍの空隙を設け、フィルタとブロワーホイール基部との間に０．９５
ｃｍの空隙を設けた。この静止型フィルタにはまた、紙製円錐体を嵌合して空気
をブロワーホイール内で迂回させないようにした。すべてのフィルタ構造に同じ
粒子試験を行い、ＨＶＡＣユニットを９ボルト（２８００ｒｐｍ）で動作させて
、１０分間にわたり試験装置内の粒子数を３０秒間隔で監視した。ＧＳＢ３０フ
ィルタに関する粒子数データを表１７に、ＧＳＢ５０フィルタに関する粒子数デ
ータを表１８に、ＧＳＢ７０フィルタに関する粒子数データを表１９に、メルト
ブローンフィルタに関する粒子数データを表２０に報告する。

【０１１９】

【表１７】

【０１２０】

【表１８】

【０１２１】

【表１９】

【０１２２】

【表２０】

【０１２３】表１７〜表２０を見ると、調べた４種類の媒体すべてが、移動式構造の場合に
静止型構造の場合よりも迅速に微粒子を除去したこと、およびこの有利性は媒体
の帯電の有無にかかわらず得られることが明白である。媒体を帯電した場合に４
種類すべての媒体の粒子除去性能が最大となった。

【図面の簡単な説明】

以下の図面により、本発明に対する好適であるが非制限的な実施態様を例示す
る。

【図１】本発明の第１の実施態様によるフィルタを示す斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施態様によるフィルタを示す斜視図である。

【図３】本発明の第３の実施態様によるフィルタを示す斜視図である。

【図３Ａ】図３に示した実施態様の断面図である。

【図３Ｂ】図３Ａに示した断面図の分解図である。

【図４】本発明による空気搬送装置を示す分解図である。

【図５】本発明による空気搬送装置を示す分解図である。

【図６】実施例１に記載したように、清浄空気搬送量（ＣＡＤＲ）とフィ
ルタ媒体の透過性との関係を示すグラフである。

【図７】実施例６に記載したように、フィルタブレードを通過する空気の
比率とフィルタブレード速度との関係を示すグラフである。

【図８】実施例６に記載したように、清浄空気搬送量（ＣＡＤＲ）とフィ
ルタブレードを通過する空気の比率とフィルタブレード速度との関係を示すグラ
フである。

【図９】実施例１０に記載したように、清浄空気搬送量（ＣＡＤＲ）とフ
ィルタ媒体の透過性との関係を示すグラフである。

【図１０】実施例１１に記載したように、清浄空気搬送量（ＣＡＤＲ）と
フィルタ媒体の透過性との関係を示すグラフである。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年７月２０日（２０００．７．２０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２２】この空気搬送装置は、図１に示すように、軸方向の空気取入口２を備え、ファ
ン１の回転軸６に対して空気を半径方向７に空気を搬送する遠心型空気搬送ファ
ンであると好ましい。空気移動構成要素４には、回転軸と略位置合わせした上流
面１１と下流面１２とがある。上流面１１は、ファン１の回転方向１０に向いて
いる。この上流面が気流にぶつかると、その気流を実質的に半径方向に方向付け
ることができるように、上流面１１を回転軸６と位置合わせする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２３】空気移動構成要素４、あるいは少なくともその上流面１１を回転軸６と略平行
な面内に位置付けると、気流を最もうまく半径方向にファンから搬送することが
できるが、空気移動構成要素４をわずかに傾斜させることも可能である。例えば
、上流面１１を、回転軸と交差する平面から約５〜１０度前後する平面内に位置
付けても、気流７を実質的に半径方向に搬送することができる。この上流面１１
を含む平面が回転軸に対して一定の角度を形成させる場合、この角度を、あらゆ
る軸方向の気流成分も、空気取入口２面とは反対側であるファン面に向かって押
出されるように設けると好ましい。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２５】フィルタ構成要素は、長手方向長さ５だけ、気流７に対して垂直な方向に延在
している。長手方向長さ５は、ファンの空気取入口縁部１３から反対側の縁部１
４まで延在するものである。ファンをハウジング内に配置する際、ハウジングの
側壁を、空気取入口２に対応する中央部分を除く空気取入口縁部１３と反対側の
縁部１４とに近接させると好ましい。したがって、フィルタ構成要素は、気流７
の大部分が貫通する空気移動構成要素が横切るハウジングの断面領域の長手方向
長さ５全体を横切って延在する。長手方向長さ５の相当部分（７５％以上など）
にフィルタ媒体を設けていないと（頂部パネル１６のすべてを塞ぐなど）、半径
方向の気流の大部分はファンを迂回するか貫通するかして、フィルタ媒体３にぶ
つからずに濾過されないことになる。気流には乱流する性質があるため、縁部１
４および１３における比較的薄い支持構成要素９（１．３ｃｍ未満など）により
こうした影響が出ることはない。図１に示したフィルタ構成要素は、空気移動構
成要素４の前縁部１５から後縁部１９まで幅全体を横切って延在している。しか
しながら、フィルタ構成要素を幅１８の一部のみに延在させることも可能であり
、こうしても、濾過効率は低下するが気流の実質的に全体と衝突する機能が劣る
ことはない。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２６】図２に、本発明による遠心型ファン２０の第２の実施態様を例示する。この実
施態様において、空気移動構成要素２４は再度、フィルタ媒体２３と支持構成要
素（２９、３０および３１）とから形成されるフィルタ構成要素である。このフ
ィルタ媒体は、接着剤を利用するなどして支持構成要素２９に装着されている。
支持構成要素２９はフィルタ媒体２３と同一平面にあり、フィルタ媒体の下流面
１２側に位置している。フィルタ構成要素のフィルタ媒体２３は、空気移動構成
要素２４の長手方向全体を横切って延在しているため、ファンが回転方向１０に
回転すると気流全体は確実にフィルタ構成要素のフィルタ媒体２３に接触する。
上部支持プレート３０を空気取入開口部２に設ける。底部支持プレート３１を中
実にして、空気がファンのこの面から軸方向に全く搬送されないようにすること
ができる。この支持プレート３０と支持プレート３１との間で支持構成要素２９
を保持する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２７】空気移動構成要素／フィルタ構成要素２４の平坦な上流面を回転軸と平行に位
置合わせして実質的に全体に半径方向に流れる気流７を形成する。しかしながら
、図２の実施態様における上流面１１は図１の実施態様のように半径方向に直線
状に延在しておらず、前縁部１５から後縁部１９にかけて半径方向にカーブして
いる。空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素のカーブはどちらを向
いていてもよい。図２の実施態様では、上流面は半径方向にカーブして、凸面が
下流面１２に、凹面が上流面１１となっている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２８】図３、図３Ａおよび図３Ｂに、本発明による空気搬送ファンに用いるフィルタ
構成要素の第３の実施態様を例示する。このフィルタ構成要素４４は、ジグザグ
状のプリーツ式フィルタ媒体４３から形成されており、上部環状支持ディスク４
５と下部環状支持ディスク４６とで支持されている。フィルタ媒体４３をさらに
、剛性支持構成要素か、外側環状面の一方あるいは両方でフィルタ媒体の先端部
あるいは端部を横断する支持バンド４７かにより支持すると好ましい。フィルタ
媒体の外側プリーツ先端部を除去して、流路４８を形成する。プリーツ式フィル
タ媒体の上流面５８と下流面５９とにより、第１のフローチャネル５５を形成す
る。したがってフィルタ構成要素４４はＶあるいはＵ字型となり、隣接するフィ
ルタ構成要素４４の前縁部５１および後縁部５４により形成される上流面５８と
、隣接するフィルタ構成要素４４の後縁部５４と第２の後縁部５２との間に形成
される下流面５９との間に形成された第１の空気チャネル５５内にフローが形成
される。この第１の空気チャネル５５が空気路ともなる。この実施態様における
空気路の寸法および形状はいずれでもよいが、一般にその最小断面積は平均で少
なくとも０．０２ｃｍ^２であり、０．０６ｃｍ^２であれば好ましい。この実施態
様における気流路すべての断面積（空気チャネル方向に延在する気流路について
最小断面積をとる）は一般に、フィルタ構成要素の断面積全体および隣接するフ
ィルタ構成要素の間に形成される流路すべての５〜２５％、好ましくは１０〜２
０％を占める。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２９】第２の空気チャネル５６を、前縁部５１と後縁部５４との間に形成される下流
面６９と、後縁部５４と第２の後縁部５２との間に形成される第２の上流面６８
との間に形成する。この第２の空気チャネルには空気吹出口５７があるが、取入
口はない。したがって、下流フィルタ面から空気チャネル５６に入る空気が第２
の気流を形成し６９、出口空隙５７が形成する空気流路から出て第１の空気フロ
ー７と合流する。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００３０】図３および図３Ａに示す環状フィルタ４０を、図４に示すようにハウジング内
に別個の空気移動構成要素６１を備えたファン６０に取り付けることができる。
空気移動構成要素６１がファンブレードである。隣接するフィルタ構成要素の前
縁部と後縁部と（５１および５２）の間の空間が気流チャネル５５となって、フ
ィルタ構成要素４４を形成するフィルタ媒体が完全に微粒子で目詰まりした場合
にも、確実に空気が半径方向の気流７としてエアフィルタ構成要素を自由に流出
入できるようにしている。あるいは、フィルタ媒体に穴を設けて、上流フィルタ
構成要素と下流フィルタ構成要素との間にフローチャネルを形成し、この媒体が
完全に目詰まりした場合にも確実に気流を連続的に流動させることもできる。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３Ａ

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図３Ａ】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３Ｂ

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図３Ｂ】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２４Ｆ 7/08 Ｆ２４Ｆ 7/08 Ｚ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者マイケル・ハームズアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA18 BB02 BB06 CC01 CC07 DD04 EE04 3L056 BG06 4D054 AA11 BC16 BC28 4D058 JA10 JB05 JB13 JB14 JB25 KA01 KA30 KC06 KC43 QA01 QA03 QA08 QA09 QA11 QA21 SA04 【要約の続き】る。この空気移動構成要素も、回転軸を中心にその半径方向に間隔をあけて、その回転方向において互いに平行に配置すると好ましい。任意の空気移動手段により、所与の圧力水頭および体積流量にて共通の気流方向に流れる気流を形成する。好適な遠心型軸流ファンでは、空気は、このファンおよびフィルタユニットの回転軸により軸方向に引き込まれ、半径方向に吐出される。空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素を、隣接する空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素と距離をあけて配置することにより、空気移動構成要素および／またはフィルタ構成要素との間で空気を妨げずに通過させる。この空気フィルタ構成要素はエレクトレット化繊維媒体を含む。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気取入口および空気吹出口を具備したハウジングを含む空
気搬送装置であって、該空気取入口と該空気吹出口との間に、該空気取入口と該
空気吹出口との間で気流と衝突して該空気吹出口に該空気取入口より気圧の高い
領域を設ける少なくとも２つの回転式空気移動手段と、該空気移動手段と同じ回
転軸を中心に回転する少なくとも１つの上流フィルタ面および少なくとも１つの
下流フィルタ面を有して少なくとも１つの第１のフローチャネルを形成し、エレ
クトレット化フィルタ媒体を具備する少なくとも１つのフィルタ構成要素から形
成されるフィルタとを含む空気搬送ファンが配置されており、該上流フィルタ面
が該空気搬送ファンを通して流動する気流の一部内に移動すると、該上流フィル
タ面がフローチャネル内で移動している気流の一部に衝突して、該空気を、該フ
ィルタ構成要素を通過して該上流フィルタ面から該下流フィルタ面に、また該下
流フィルタ面からフローチャネル内の該気流の別部分に移動させることができ、
該フィルタ構成要素がさらに、気流を実質的に滞留させずに該第１のフローチャ
ネルおよび該空気吹出口まで送り込むことができる空気流路を形成している空気
搬送装置。
【請求項２】前記少なくとも１つのフィルタ構成要素が、エレクトレット
化繊維で少なくとも一部を形成された不織繊維フィルタウェブを含む、請求項１
に記載の空気搬送装置。
【請求項３】前記空気搬送ファンが、該ファンの回転軸に対して半径方向
に空気を搬送する、軸方向の空気取入口を有する遠心型ファンであって、前記空
気移動手段が、該回転軸と略位置合わせされた上流面を含む、請求項１に記載の
空気搬送装置。
【請求項４】前記空気移動手段が、前記フィルタ構成要素および前記回転
軸と平行な空気移動構成要素を含む、請求項１に記載の空気搬送装置。
【請求項５】前記空気流路が、フィルタ構成要素の上流面と隣接する下流
面とで形成されている、請求項１に記載の空気搬送装置。
【請求項６】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要素
の内側にある、請求項５に記載の空気搬送装置。
【請求項７】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要素
の外側にある、請求項５に記載の空気搬送装置。
【請求項８】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要素
と位置合わせされている、請求項５に記載の空気搬送装置。
【請求項９】前記空気移動構成要素が前記フィルタ構成要素を含む、請求
項８に記載の空気搬送装置。
【請求項１０】前記空気移動構成要素が、前記回転軸から半径方向に外向
きに延在した少なくとも２枚のブレード構成要素を含む、請求項８に記載の空気
搬送装置。
【請求項１１】前記空気移動構成要素が、前記回転軸から半径方向に外向
きに延在した少なくとも４枚のファンブレード構成要素を含む、請求項１０に記
載の空気搬送装置。
【請求項１２】前記ブレード構成要素が、その断面積の少なくとも一部を
横切って組み入れられたフィルタ構成要素を有する、請求項１０に記載の空気搬
送装置。
【請求項１３】前記ブレード構成要素が、その断面積の少なくとも５０％
にフィルタ構成要素を含む、請求項１０に記載の空気搬送装置。
【請求項１４】前記ブレード構成要素が、その断面積の少なくとも７５％
にフィルタ構成要素を含む、請求項１０に記載の空気搬送装置。
【請求項１５】前記ブレード構成要素が、前記ファンの前記回転軸と交差
している、請求項１０に記載の空気搬送装置。
【請求項１６】前記ブレード構成要素が、前記ファンの前記回転軸から半
径方向に距離を置いて配置されて、環状ファンを形成している、請求項１０に記
載の空気搬送装置。
【請求項１７】前記ブレード構成要素が、前記上流面の前記断面領域をま
たぐ実質的に平滑な表面を具備している、請求項１０に記載の空気搬送装置。
【請求項１８】前記ブレード構成要素が、前記上流面の前記断面領域をま
たぐ構造面を具備している、請求項１０に記載の空気搬送装置。
【請求項１９】前記ブレード構成要素が、前記半径方向に直線状に延在し
ている、請求項１０に記載の空気搬送装置。
【請求項２０】前記ブレード構成要素が、前記半径方向に非直線状あるい
は曲線状に延在している、請求項１９に記載の空気搬送装置。
【請求項２１】前記空気移動手段から半径方向に変位して、それに着脱自
在に装着された２つ以上のフィルタ構成要素が設けられた、請求項１に記載の空
気搬送装置。
【請求項２２】前記フィルタ構成要素が環状フィルタを形成している、請
求項２１に記載の空気搬送装置。
【請求項２３】第２のフローチャネルには、気流を実質的に滞留させずに
前記空気吹出口まで流動させることができる流路が設けられた、請求項１に記載
の空気搬送装置。
【請求項２４】前記第２のフローチャネルが、前記フィルタ媒体にひだを
つけることにより形成される、請求項２３に記載の空気搬送装置。
【請求項２５】前記第２のフローチャネルが、少なくとも１つの第１のフ
ローチャネルと流体連通している、請求項２３に記載の空気搬送装置。
【請求項２６】流体連通している前記第２のフローチャネルと第１のフロ
ーチャネルとが、フィルタ媒体により分離されている、請求項２５に記載の空気
搬送装置。
【請求項２７】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が少なくとも
２０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項２に記載の空気搬送装置。
【請求項２８】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が２０００〜
８０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項２に記載の空気搬送装置。
【請求項２９】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が３０００〜
６０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項２に記載の空気搬送装置。
【請求項３０】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が２０００〜
８０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項１に記載の空気搬送装置。
【請求項３１】前記フィルタ媒体が、メルトブローンミクロ繊維の不織繊
維ウェブを含む請求項２８に記載の空気搬送装置。
【請求項３２】前記フィルタ媒体が、裂けたフィブリル化帯電繊維の不織
繊維フィルタウェブを含む、請求項２８に記載の空気搬送装置。
【請求項３３】前記繊維フィルタウェブが支持スクリムに接合されている
、請求項３２に記載の空気搬送装置。
【請求項３４】前記フィルタウェブが、吸収剤微粒子あるいは繊維をさら
に含む、請求項２８に記載の空気搬送装置。
【請求項３５】前記フィルタ構成要素が追加機能層をさらに含む、請求項
２８に記載の空気搬送装置。
【請求項３６】前記追加機能層が粒子濾過層である、請求項３５に記載の
空気搬送装置。
【請求項３７】前記追加機能層が、吸着性濾過層である、請求項３５に記
載の空気搬送装置。
【請求項３８】ａ．空気取入口および空気吹出口を具備したハウジングを
含む空気搬送装置であって、該空気取入口と該空気吹出口との間で気流と衝突し
て該空気吹出口に該空気取入口より気圧の高い領域を設けるように位置付けられ
た少なくとも２つの回転式空気移動手段と、少なくとも１つの上流フィルタ面お
よび少なくとも１つの下流フィルタ面を有して少なくとも１つの第１のフローチ
ャネルを形成し、エレクトレット化フィルタ媒体を含む少なくとも１つのフィル
タ構成要素で形成されたフィルタとを含む、該空気取入口と該空気吹出口との間
に配置された空気搬送ファンが設けられた空気搬送装置を提供するステップと、ｂ．移動気流を形成するように該空気移動手段を回転させるステップと、ｃ．該上流フィルタ面が、該空気搬送ファンを通過して移動する該気流の一部
内に移動するように、該少なくとも１つの上流フィルタ面を該空気移動手段と同
じ回転軸を中心に回転させるステップと、ｄ．フローチャネル内で移動している該気流の一部を該上流フィルタ面に衝突
させるステップと、ｅ．空気を、該上流フィルタ面から該フィルタ構成要素を介して該下流フィル
タ面へ流動させ、さらに該下流フィルタ面からフローチャネル内の該気流の別の
部分へと流動させるステップと、を含む、移動気流から粒子を濾過する方法。
【請求項３９】前記フィルタ構成要素の上流面と下流面とが少なくとも１
つの流路を形成して、前記フィルタを介して移動する前記気流の少なくとも一部
を実質的に滞留させずにおく、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】前記少なくとも１つのフィルタ構成要素が、少なくとも一
部がエレクトレット化繊維で形成されている不織繊維フィルタウェブを含む、請
求項３８に記載の方法。
【請求項４１】前記空気が軸方向の空気取入口から前記空気搬送装置内に
入り、前記ファンの前記回転軸と略位置合わせされている上流面を有する前記回
転式空気移動手段が、該気流を該回転軸に対して半径方向に吐出する、請求項３
８に記載の方法。
【請求項４２】前記高圧領域の気圧が、前記取入口の気圧より少なくとも
５ｍｍＨ_２Ｏ高い、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要
素と位置合わせされている、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要
素の内側にある、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要
素の外側にある、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】前記空気移動構成要素が、半径方向に前記フィルタ構成要
素と位置合わせされている、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】前記空気移動構成要素が前記フィルタ構成要素を含む、請
求項４６に記載の方法。
【請求項４８】前記空気移動構成要素が、前記回転軸から半径方向に外向
きに延在した少なくとも２枚のブレード構成要素を含む、請求項４７に記載の方
法。
【請求項４９】前記空気移動構成要素が、前記回転軸から半径方向に外向
きに延在した少なくとも４枚のファンブレード構成要素を含む、請求項４８に記
載の方法。
【請求項５０】前記ブレード構成要素が、その断面積の少なくとも一部を
横切って組み入れられたフィルタ構成要素を有する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】前記ブレード構成要素が、その断面積の少なくとも５０％
にフィルタ構成要素を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】前記ブレード構成要素が、その断面積の少なくとも７５％
にフィルタ構成要素を含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】前記ブレード構成要素が、前記ファンの前記回転軸と交差
している、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】前記ブレード構成要素が、前記ファンの前記回転軸から半
径方向に距離を置いて配置されて、環状ファンを形成している、請求項５３に記
載の方法。
【請求項５５】前記ブレード構成要素が、前記上流面の前記断面領域をま
たぐ実質的に平滑な表面を具備している、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】前記ブレード構成要素が、前記上流面の前記断面領域をま
たぐ構造面を具備している、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】前記ブレード構成要素が、前記半径方向に直線状に延在し
ている、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】前記ブレード構成要素が、前記半径方向に非直線状あるい
は曲線状に延在している、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】前記気流路が、少なくとも１つのフィルタ構成要素の穴に
より形成されている、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】前記高圧領域の気圧が、前記取入口の気圧より少なくとも
１０ｍｍＨ_２Ｏ高い、請求項４２に記載の方法。
【請求項６１】第２のフローチャネルに、気流を無制限に前記空気吹出口
まで送り込むことができる流路が設けられている、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】前記第２のフローチャネルが、前記フィルタ媒体にひだを
つけることにより形成された、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】前記第２のフローチャネルが、少なくとも１つの第１のフ
ローチャネルと流体連通している、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】流体連通している前記第２のフローチャネルと第１のフロ
ーチャネルとが、フィルタ媒体により分離されている、請求項６３に記載の方法
。
【請求項６５】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が少なくとも
２０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が２０００〜
８０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が３０００〜
６０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】前記フィルタ媒体の平均フレージャー透過性が２０００〜
８０００ｍ^３／時／ｍ^２である、請求項６７記載の方法。
【請求項６９】前記フィルタ媒体が、メルトブローンミクロ繊維の不織繊
維ウェブを含む、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】前記フィルタ媒体が、裂けたフィブリル化帯電繊維の不織
繊維フィルタウェブを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】前記繊維フィルタウェブが、支持スクリムに接合されてい
る、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】前記フィルタウェブが、吸収剤微粒子あるいは繊維をさら
に含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】前記フィルタ構成要素が、追加機能層をさらに含む、請求
項７２に記載の方法。
【請求項７４】前記追加機能層が、粒子濾過層である、請求項７３に記載
の方法。
【請求項７５】前記追加機能層が、吸着性濾過層である、請求項７４に記
載の方法。