JP2009006025A - Filter element and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般ビル空調、家庭用空調、列車、自動車などに使用されるフィルタエレメント及びその製造方法に関し、特には高風量が必要とされるフィルタや電気集塵など他の濾過方式と併用して用いられるフィルタに好適であり、圧力損失が少なく、脱臭や有害ガスの除去に優れるハニカム型のフィルタエレメント及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a filter element used in general building air conditioning, home air conditioning, trains, automobiles, and the like, and a method for manufacturing the same, and particularly in combination with other filtering methods such as a filter requiring high air flow and electric dust collection. The present invention relates to a honeycomb-type filter element that is suitable for a filter used in the past, has low pressure loss, and is excellent in deodorization and removal of harmful gases, and a method for manufacturing the same.
ビルや住宅、或いは列車や自動車など、人が居拠する空間には室内空気の浄化を図るために空気清浄装置が設置されている。空気清浄装置には、除塵を目的としたフィルタの他に、悪臭や有害ガスを除去するガス除去フィルタも使用されている。 Air purifiers are installed in buildings, houses, trains, cars, and other spaces where people live to purify indoor air. In addition to filters intended to remove dust, air purifiers also use gas removal filters that remove bad odors and harmful gases.
ガス除去フィルタとしては、繊維などからなる濾材中にガス除去作用又はガス吸着作用を有するガス除去粒子を保持したフィルタが用いられていた。しかし、このようなフィルタは、ガス除去粒子を保持することにより、通気性が低下するため、ガス除去粒子を保持したシート状の濾材を該濾材の厚み方向に複数間隔をおいて積層してハニカム構造、或いはコルゲート構造とすることで所定の通気性とガス除去作用を確保するようにしたフィルタエレメントも提案されている。 As the gas removal filter, a filter in which gas removal particles having a gas removal action or a gas adsorption action are held in a filter medium made of fiber or the like has been used. However, since such a filter reduces gas permeability by holding gas removal particles, a sheet-like filter medium holding gas removal particles is laminated at a plurality of intervals in the thickness direction of the filter medium to form a honeycomb. There has also been proposed a filter element having a structure or a corrugated structure so as to ensure a predetermined air permeability and a gas removing action.
このようなフィルタエレメントとしては、例えば粒子状及び繊維状の少なくとも一つの活性炭と高分子化合物の繊維とを混抄した活性炭ペーパーを基材として用い、この基材をハニカム状に成形することで、該基材の厚さ方向に貫通した風路を形成すると共に、前記活性炭ペーパーに銅イオンを添着したものがある（特許文献１参照）。 As such a filter element, for example, activated carbon paper obtained by mixing at least one activated carbon in the form of particles and fibers and fibers of a polymer compound is used as a substrate, and the substrate is formed into a honeycomb shape, There is one in which an air passage penetrating in the thickness direction of the base material is formed and copper ions are attached to the activated carbon paper (see Patent Document 1).
ところが、このフィルタエレメントにあっては、基材として用いる活性炭ペーパーを構成する活性炭と繊維とを混抄する過程で、分散剤などの薬剤が混入し、活性炭の表面活性を低下させるという不具合があった。 However, in this filter element, in the process of mixing the activated carbon and the fibers constituting the activated carbon paper used as the base material, there is a problem that a chemical such as a dispersant is mixed to reduce the surface activity of the activated carbon. .
一方、本出願人は、抄紙によらない方法で作製したフィルタエレメントを提案している。このフィルタエレメントは、図１３に示すように換気口に装着される脱臭フィルタ１であって、脱臭シート２からなり、前記換気口内に出入り空気の濾過方向に平行に濾過面を設けたことを特徴とするものである（特許文献２参照）。
On the other hand, the present applicant has proposed a filter element produced by a method that does not rely on papermaking. This filter element is a deodorizing filter 1 attached to a vent as shown in FIG. 13, comprising a
ところがこのフィルタエレメントは、シート状部材としてホットメルト樹脂からなる不織布を用い、この不織布を脱臭粉粒体と接触させた状態で加熱処理させてシートに凝集部を形成し、この樹脂凝集部に脱臭粉粒体を固着担持させることで脱臭シート２が作製されていたため、その両端面には脱臭粉粒体が露出し、振動などによって該脱臭粉粒体が脱落する恐れがあった。このため、このフィルタエレメントにあっては、脱臭フィルタ１の両端面に除塵フィルタ３を配置することで、脱落防止をはかっていた。
However, this filter element uses a non-woven fabric made of hot melt resin as a sheet-like member, heat-treats the non-woven fabric in contact with the deodorized powder particles, and forms an agglomerated portion on the sheet. Since the
しかし、脱臭フィルタの両端面に除塵フィルタを配置すると、圧力損失が増大し、製造コストが高くなるといった問題があった。
本発明は、上述の技術的課題に鑑みなされたものであり、ガス除去粒子の脱落の恐れがなく、十分なガス除去作用が確保されており、かつガス除去粒子の脱落防止のために圧力損失が増加したり、製造コストが増大するという問題を生じないフィルタエレメント及びその製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described technical problems, and there is no risk of gas removal particles falling off, a sufficient gas removal action is ensured, and pressure loss is prevented to prevent the gas removal particles from falling off. It is an object of the present invention to provide a filter element and a method for manufacturing the same that do not cause a problem of increase in manufacturing cost and manufacturing cost.
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、二枚の通気性シート材間にガス除去粒子が保持されているガス除去シートを用いて造られたハニカム構造体からなるフィルタエレメントにおいて、前記ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に樹脂加工が施されていることを特徴とするフィルタエレメントをその要旨とした。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a filter element comprising a honeycomb structure made using a gas removal sheet in which gas removal particles are held between two breathable sheet materials. The gist of the filter element is characterized in that resin processing is applied to an end portion of a gas removal sheet constituting at least one of the gas inlet side and the outlet side of the honeycomb structure.
請求項２記載の発明は、複数のガス除去シートを厚み方向に間隔をおいて積層して造られたハニカム構造体からなることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメントをその要旨とした。
The invention according to
請求項３記載の発明は、ガス除去シートがプリーツ折りされていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のフィルタエレメントをその要旨とした。 The gist of the filter element according to claim 1 or 2, wherein the gas removal sheet is folded in pleats.
請求項４記載の発明は、ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部から平均１０ｍｍ以内に樹脂加工が施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタエレメントをその要旨とした。 The invention according to claim 4 is characterized in that resin processing is performed within an average of 10 mm from the end of the gas removal sheet constituting at least one of the gas inlet side or the outlet side of the honeycomb structure. The filter element according to any one of 1 to 3 was used as its gist.
請求項５記載の発明は、ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に当該ガス除去シートの単位面積当たり２０〜１５０ｇ／ｍ2の樹脂が含浸していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタエレメントをその要旨とした。
In the invention according to
請求項６記載の発明は、ガス除去シートが、平均粒径を０．１４７〜１．６５ｍｍとするガス除去粒子が熱可塑性樹脂によって連結してなるガス除去粒子層の両面に通気性シート材が積層されており、且つ厚さが０．２〜４ｍｍのシート状物であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタエレメントをその要旨とした。 In the invention according to claim 6, the gas-removal sheet is provided with a breathable sheet material on both sides of a gas-removal particle layer in which gas-removal particles having an average particle diameter of 0.147 to 1.65 mm are connected by a thermoplastic resin. The gist is the filter element according to any one of claims 1 to 5, wherein the filter element is laminated and is a sheet-like material having a thickness of 0.2 to 4 mm.
請求項７記載の発明は、ハニカム構造体の周囲にホットメルト樹脂がコーティングされた枠材が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフィルタエレメントをその要旨とした。 The invention according to claim 7 is the gist of the filter element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a frame material coated with hot melt resin is attached around the honeycomb structure. did.
請求項８記載の発明は、複数のハニカム構造体が接合されてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフィルタエレメントをその要旨とした。 The invention according to claim 8 is characterized in that the filter element according to any one of claims 1 to 7 is formed by bonding a plurality of honeycomb structures.
請求項９記載の発明は、二枚の通気性シート材間にガス除去粒子を保持したガス除去シートを形成し、次いで、前記ガス除去シートを用いてハニカム構造体を形成し、この後、前記ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に前記ガス除去粒子の脱落を防止するための樹脂加工を施すことを特徴とするフィルタエレメントの製造方法をその要旨とした。 The invention according to claim 9 forms a gas removal sheet holding gas removal particles between two air-permeable sheet materials, and then forms a honeycomb structure using the gas removal sheet, and thereafter A filter element manufacturing method comprising: applying resin processing to prevent the gas removal particles from falling off at an end portion of a gas removal sheet constituting at least one of a gas inlet side and an outlet side of a honeycomb structure. The summary was taken.
請求項１０記載の発明は、複数のガス除去シートを厚み方向に間隔をおいて複数積層してハニカム構造体を形成することを特徴とする請求項９に記載のフィルタエレメントの製造方法をその要旨とした。
The invention according to
請求項１１記載の発明は、樹脂加工は、ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に樹脂の分散液を付着させた後、乾燥することからなることを特徴とする請求項９又は１０のいずれかに記載のフィルタエレメントの製造方法をその要旨とした。
In the invention according to
請求項１２記載の発明は、樹脂加工は、ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部を樹脂の分散液に浸漬した後、常温乾燥することからなることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載のフィルタエレメントの製造方法をその要旨とした。
The invention according to
本発明のフィルタエレメント及びその製造方法にあっては、二枚の通気性シート材間にガス除去粒子が保持されているガス除去シートを用いて造られたハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に樹脂加工を施すようにしたことから、ガス除去粒子の保持性が高くなり、ガス除去粒子の脱落の恐れが少なく、十分なガス除去作用が確保され、かつガス除去粒子の脱落防止のために圧力損失が増加したり、製造コストが増大するという問題を生じない。 In the filter element of the present invention and the manufacturing method thereof, the gas inlet side or outlet of the honeycomb structure manufactured using the gas removing sheet in which the gas removing particles are held between the two breathable sheet members Since the resin processing is applied to the end portion of the gas removal sheet constituting at least one of the sides, the retention of the gas removal particles is increased, the gas removal particles are less likely to fall off, and the gas removal action is sufficient. The problem that the pressure loss is increased and the manufacturing cost is increased to prevent the gas removal particles from falling off is ensured.
以下、本発明のフィルタエレメント、及びその製造方法の好ましい一実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明のフィルタエレメントの製造方法については、フィルタエレメントの説明の中で説明する。本発明のフィルタエレメントは、ガス除去シートを用いて造られたハニカム構造体からなるものである。ガス除去シート１１は、例えば図１〜３に示すように、二枚の通気性シート材１２、１２’間にガス除去粒子１３が保持されたものであり、ガス除去粒子１３を保持する態様によって様々な形態を採ることができる。
Hereinafter, a preferred embodiment of the filter element of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail. In addition, the manufacturing method of the filter element of this invention is demonstrated in description of a filter element. The filter element of the present invention comprises a honeycomb structure made using a gas removal sheet. As shown in FIGS. 1 to 3, for example, the
図１〜３に示すガス除去シート１１は、ガス除去粒子１３の両面に該ガス除去粒子１３を固着する樹脂凝集部１４ａと連結部１４ｂとを有する樹脂体１４、１４’を配置し、これら各樹脂体１４、１４’の外側面にそれぞれ通気性シート材１２、１２’を積層一体化したものである。
The
ガス除去シート１１に用いるガス除去粒子１３は、生活環境での不快な臭気物質の除去、或いは半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質の除去を行いうる、脱臭、ガス除去、触媒、光触媒、イオン交換などの機能を持つ固定粒子であって、通気性シート材１２、１２’を通過する気体又は液体に対して、そのような機能を発揮することができるものを用いることができる。具体的には活性炭、ゼオライト、酸化チタン、イオン交換樹脂、金属粒子、炭酸カルシウムなどを用いることができ、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択して用いることができる。上記ガス除去粒子の中から、例えば脱臭を目的として活性炭を用いる場合、その比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の多孔質のものが好ましく、５００ｍ2／ｇ以上のものがより好ましく、８００ｍ2／ｇ以上のものが更に好ましい。
The
また、前記ガス除去粒子の粒径は、高効率と底圧損とを共に実現するために平均粒径を０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）〜１．６５ｍｍ（１０メッシュ）であることが好ましい。また、平均粒径を０．２１２ｍｍ（７０メッシュ）〜１．０ｍｍ（１６メッシュ）とすることがより好ましい。平均粒径が０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）未満の細かいガス除去粒子を用いると、初期のガス除去効率を高く採れる反面、圧力損失が大きくなってしまうという問題が生じる場合がある。また、平均粒径が１．６５ｍｍ（１０メッシュ）を超える粗いガス除去粒子を用いると、初期のガス除去効率が不十分になるという問題が生じる場合がある。尚、ガス除去粒子の粒径に分布がある場合の平均粒径は、各粒径の質量平均値で表すものとする。 Further, the gas removal particles preferably have an average particle size of 0.147 mm (100 mesh) to 1.65 mm (10 mesh) in order to achieve both high efficiency and bottom pressure loss. The average particle size is more preferably 0.212 mm (70 mesh) to 1.0 mm (16 mesh). When fine gas removal particles having an average particle diameter of less than 0.147 mm (100 mesh) are used, the initial gas removal efficiency can be increased, but there is a problem that the pressure loss increases. Further, when coarse gas removal particles having an average particle diameter exceeding 1.65 mm (10 mesh) are used, there may be a problem that initial gas removal efficiency becomes insufficient. In addition, the average particle diameter in the case where there is a distribution in the particle diameter of the gas removal particles is expressed by a mass average value of each particle diameter.
ガス除去粒子を固着する樹脂体１４の材料には、通気性を有し且つ熱溶融性を有する樹脂成分からなるシート状物、例えば不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などを用いることができる。そしてこのシート状物を可塑化溶融することで樹脂凝集部１４ａと連結部１４ｂとで構成されたウェブ状の樹脂体１４を形成し、この樹脂体１４の樹脂凝集部１４ａを介してガス除去粒子１３を固着させるのである。尚、上記材料の中でも不織布は通気性が高いのでより好ましい。不織布を用いる場合、例えば１６０℃以下の融点を有する一成分からなる接着性繊維、或いは１６０℃以下の低融点成分を含む二成分以上からなる接着性複合繊維などを含む不織布を適用することができる。
As a material of the
この樹脂体１４の外側面に積層一体化される通気性シート材１２としては、通気性を有するシート状物である限り、特に限定されず、例えば不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などを用いることができる。中でも不織布は通気性が高いのでより好ましい。また通気性シート材に高分子材料からなるものを用いた場合には、プリーツ折り加工などへの追従性が高く、耐久性に優れているのでより好ましい。通気性シート材として不織布を用いる場合、例えばステープル繊維をカード機などを使用して、繊維ウェブに形成した後、繊維同士を接着や交絡などによって結合する乾式法によって得られる不織布、スパンボンド法による長繊維からなる不織布、あるいは、湿式法によって得られる不織布などを挙げることができる。このような通気性シート材は、面密度で１０〜２００ｇ／ｍ2が好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ2が更に好ましい。また、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が１００Ｐａ以下であることが好ましい。また、５０Ｐａ以下であることが更に好ましい。
The
ガス除去シート１１の別の形態として、図４に示すようにガス除去粒子１３を連結する樹脂凝集部１４ａと連結部１４ｂとを有する樹脂体１４、１４’、１４’’間にそれぞれガス除去粒子１３を固着させ、これら各樹脂体１４、１４’の外側面にそれぞれ通気性シート材１２、１２’を積層一体化したものを挙げることができる。図４に示す樹脂体１４、１４’は、図１〜図３に示すガス除去シート１１と同じであるためここでの説明は割愛する。また、図４〜図６に示すガス除去シート１１におけるガス除去粒子１３及び通気性シート材１２、１２’は、図１〜図３に示すガス除去シート１１と同じであるため、各図４〜図６に示すガス除去シート１１の説明箇所での説明は割愛する。
As another form of the
このような構造のガス除去シート１１を得る方法としては、例えば樹脂体１４を形成する材料としてホットメルト不繊布を用い、このホットメルト不繊布表面にガス除去粒子１３を配し、この後、加熱処理によって該ホットメルト不織布とガス除去粒子とが接する部分に樹脂凝集部１４ａを形成し、かつ樹脂凝集部１４ａとホットメルト樹脂からなる連結部１４ｂとからなるウェブ状の樹脂体１４を形成する第一の工程と、ウェブ状の樹脂体１４上に固着されなかったガス除去粒子を除いた後、ウェブ状の樹脂体１４上に固着されたガス除去粒子１３に接してホットメルト不織布を積層し、続いて、ホットメルト不繊布の表面にガス除去粒子１３’を配した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布とガス除去粒子１３’とが接する部分に樹脂凝集部１４’’ａを形成し、かつ樹脂凝集部１４’’ａとホットメルト樹脂からなる連結部１４’’ｂとからなるウェブ状の樹脂体１４’’を形成する第二の工程と、第二の工程と同様にウェブ状の樹脂体１４’’上に固着されたガス除去粒子１３’に接してホットメルト不織布を積層した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布とガス除去粒子１３’とが接する部分に樹脂凝集部１４’ａを形成し、かつ樹脂凝集部１４’ａとホットメルト樹脂からなる連結部１４’ｂとからなるウェブ状の樹脂体１４’を形成する第三の工程と、ウェブ状の樹脂体１４、１４’の外側面に通気性シート材１２、１２’を積層一体化する第四の工程とを順次行う方法がある。なお、ウェブ状の樹脂体１４、１４’となるホットメルト不織布のかわりに、通気性シート材１２、１２’を付着させたホットメルト不織布を用いることにより、通気性シート材１２、１２’を積層一体化したガス除去シート１１とすることができる。
As a method of obtaining the
ガス除去シート１１は、例えば図５及び図６に示す形態を採ることもできる。すなわち図５及び図６に示すガス除去シー卜１１は、表面上に第１の接着剤１６ａを介してガス除去粒子１３ａが固着した第１の通気性シート材１２ａと、表面上に第２の接着剤１６ｂを介してガス除去粒子１３ｂが固着した第２の通気性シート材１２ｂとを有してなり、第１の通気性シート１２ａにおけるガス除去粒子１３ａと第２の通気性シート１２ｂにおけるガス除去粒子１３ｂとが第３の接着剤１６ｃを介して接合している形態を示すものである。
The
図５に示す形態では、第２の通気性シート材１２ｂの表画上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分１７（ガス除去粒子が存在しない部分）を除いた部分に第２の接着剤１６ｂを介してガス除去粒子１３ｂが固着している。一方、図６に示す形態では、片方の通気性シート１２ａ又は１２ｂにおける空隙部分１７ａ又は１７ｂの位置が他方の通気性シート１２ｂ又は１２ａにおける空隙部分１７ｂ又は１７ａの位置の中間位置となるように、第１の接署剤１６ａ又は第２の接着剤１６ｂを介してガス除去粒子１３ａ又は１３ｂが通気性のシート材１２ａ又は１２ｂの表面上に固着している。
In the form shown in FIG. 5, the second air-
前記第１、第２の通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上に付着又は塗布される第１の接着剤１６ａ又は第２の接着剤１６ｂの付着量としては、接着剤が付着又は塗布されている領域において、面密度で５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、５〜４０ｇ／ｍ2が更に好ましい。使用する接着剤１６ａ、１６ｂとしては、通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上にガス除去粒子１３ａ、１３ｂを固着することができるものである限り特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、湿気硬化性の樹脂などが挙げられる。
The amount of the
第１、第２の通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上に付着又は塗布される第１の接着剤１６ａ又は第２の接着剤１６ｂの付着形態としては、例えばグラビアロールを用いて、エマルジョン状、ペースト状、または熱溶融状態の接着剤などを第１、第２の通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上に塗布する方法によって得られる形態がある。また、スプレー法によって接着剤１６ａ又は１６ｂを塗布する方法によって得られる形態がある。また、熱融着性の樹脂からなる粒子状の接着剤を第１、第２の通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上に散布する方法によって得られる形態がある。また、熱可塑性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、第１、第２の通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上に塗布するか、或いは離型性の支持体シートの上に蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を作製しておき、このホットメルト不織布を第１、第２の通気性シート材１２ａ、１２ｂの表面上に載置する方法によって得られる形態もある。
As an attachment form of the
前記ホットメルト不織布に利用できる熱可塑性樹脂としては、ＭＩが５０以上５００以下のものを選択するのが好ましい。この範囲よりも低いＭＩの樹脂は、加熱処理時に流動性が低く、熱処理時に、ガス除去粒子の固着が不完全となることがある。一方、上記範囲よりもＭＩが高い樹脂では、加熱処理時の流動性が高く、ガス除去粒子の固着が不完全となることがある。 As the thermoplastic resin that can be used for the hot melt nonwoven fabric, it is preferable to select one having an MI of 50 or more and 500 or less. A resin having an MI lower than this range has low fluidity during heat treatment, and may cause imperfect fixation of gas removal particles during heat treatment. On the other hand, a resin having a MI higher than the above range has high fluidity during heat treatment, and the gas removal particles may not be firmly fixed.
第１の通気性シート１２ａにおけるガス除去粒子１３ａと第２の通気性シート１２ｂにおけるガス除去粒子１３ｂとを接合する第３の接着剤１６ｃとしては、ガス除去粒子１３ａと１３ｂとを接合できるものである限り特に限定されない。このような接着剤としては、例えば熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などの熱融着性樹脂が好ましい。あるいは、ポリウレタン樹脂などの湿気硬化性の樹脂が好ましい。また例えば、湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂であれば、この樹脂を溶融させてから、第１又は第２の通気性シート１２ａ又は１２ｂのガス除去粒子１３ａ又は１３ｂに塗布し、この後第２又は第１の通気性シート１２ｂ又は１２ｂａのガス除去粒子１３ｂ又は１３ａと接合させ、そのまま大気中に晒すだけで、何の加熱の必要もなく、確実に硬化させることができる。
The third adhesive 16c for joining the
このような熱融着性の樹脂をガス除去粒子の表面へ適用するには、例えば、熱融着性の樹脂を加熱して溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、蜘蛛の巣状に、ガス除去粒子の表面へ塗布する方法がある。また、このような熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布としたものを、離型性の支持体シートより剥離して、ガス除去粒子の表面に配置する方法も可能である。この蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を用いた方法は、図５及び図６のガス除去粒子１３ａ、１３ｂ相互を接合する場合の他、図４に示すガス除去粒子１３ａ、１３ｂ相互を接合する場合にも適用することができる。
In order to apply such a heat-fusible resin to the surface of the gas removal particles, for example, the heat-fusible resin is heated to a molten state and ejected from a nozzle or the like to form a gas in a spider web. There is a method of applying to the surface of the removed particles. In addition, such a heat-fusible resin is heated to be melted and ejected from a nozzle or the like and laminated on a releasable support sheet to form a spider web-like hot melt nonwoven fabric. It is also possible to peel the substrate from the releasable support sheet and place it on the surface of the gas removal particles. The method using the spider web-shaped hot-melt nonwoven fabric joins the
このような第３の接着剤１６ｃの付着量としては、面密度で５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ2が更に好ましい。尚、第３の接着剤１６ｃによって形成される接着層が通気性を有する形態となれば、本発明によるガス除去シート１１を濾材として有効に使用することができる。
The adhesion amount of the third adhesive 16c, is preferably 5 to 50 g / m 2 in areal density, more preferably 10 to 40 g / m 2. In addition, if the contact bonding layer formed with the 3rd adhesive agent 16c becomes a form which has air permeability, the
第３の接着剤１６ｃを蜘蛛の巣状にしてガス除去粒子の表面へ塗布する場合、例えば図７に示す装置（特開２００７−９０８０４号公報に開示）を用いるのが好ましい。図７に示す装置Ｘは、一対の加圧ロール１５ａ、１５ｂ上方に溶融状態とした第３の接着剤１６ｃを噴出させて塗布するノズルＸ１を配置したものであり、装置ＸのノズルＸ１下方の加圧ロール１５ａ、１５ｂ間に通気性シート１２ａ、１２ｂがそれぞれガス除去粒子（図示しない）を固着した側面を向けて搬送され、該固着側面にノズルから溶融状態の第３の接着剤１６ｃが噴出して塗布され、この状態で通気性シート１２ａ、１２ｂが加圧ロール１５ａ、１５ｂ間で圧接されて接合されるのである。この例によれば、第３の接着剤の塗布量が少なくてもガス除去粒子同士を強固に接合することができるので、圧力損失の少ないガス除去シートを製造することができるという利点がある。また、コスト低減が可能になるという利点もある。
When the third adhesive 16c is applied in the form of a spider web to the surface of the gas removal particles, it is preferable to use, for example, the apparatus shown in FIG. 7 (disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-90804). In the apparatus X shown in FIG. 7, the nozzle X1 for spraying and applying the third adhesive 16c in a molten state is disposed above the pair of pressure rolls 15a and 15b. Between the pressure rolls 15a and 15b, the air
ガス除去シート１１の厚さとしては、０．３〜５．０ｍｍであることが好ましく、０．４〜３．０ｍｍであることがより好ましい。また、前記ガス除去シート１１の単位面積当たりの質量は１００〜７００ｇ／ｍ2であることが好ましく、１５０〜５００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。尚、上記厚さは１ｃｍ2当り０．５ｇの加重がかかった時の厚さをいう。
The thickness of the
本発明のフィルタエレメントは、上述の様々な形態を採りうるガス除去シートを用いて造られたハニカム構造体からなるものであり、上述のガス除去シートを面材とした六角形や四角形、或いは三角形をなすコアを風路としたものである。図１〜３に示すフィルタエレメントは、一枚のプリーツ折り加工されたガス除去シート１１を用いて造られたハニカム構造体１０からなるものである。
The filter element of the present invention is composed of a honeycomb structure manufactured using the gas removal sheet that can take the various forms described above, and has a hexagonal shape, a quadrangular shape, or a triangular shape using the gas removal sheet as a face material. The core that forms the air path. The filter element shown in FIGS. 1 to 3 is composed of a
図１〜３に示すフィルタエレメントの場合、プリーツ折り加工されたガス除去シート１１の周りに枠材１８が取り付けられて、三角形状のコアを有するハニカム構造が造られており、このコアが風路として機能するようになっている。
In the case of the filter element shown in FIGS. 1 to 3, a
図１〜３に示すフィルタエレメントのハニカム構造体を構成するガス除去シート１１のプリーツ形状としては、図８に示すようにプリーツの山高さＨは５〜８０ｍｍであることが好ましく、７〜６５ｍｍであることがより好ましい。また、山間隔Ｐは２〜５０ｍｍであることが好ましく、４〜２０ｍｍであることがより好ましい。尚、この形態の場合、折り山に直交する方向にホットメルト樹脂を塗布して、プリーツ折り形状を固定することもできる。
As the pleat shape of the
ハニカム構造体１０の周囲には取り付けられている枠材１８は、気体不透過性の板状部材であり、ハニカム構造体１０の形状を保持しうる限りその材質は特に限定されることはなく、繊維、樹脂、金属などが可能であり、繊維の場合特に不織布(又は樹脂を含浸した不織布〉であることが、ガス除去シートとの接着性やクッション性に優れるため好ましい。また、板状部材や含浸するための樹脂に難燃剤を含むことも可能である。
The
枠材１８の取付は、プリーツ折り加工されたガス除去シート１１の折り山間に櫛部材を差し込むことによって折り形状を保持し、この状態でガス除去シート１１の天地に枠材を接着剤（例えばホットメルト樹脂）を介して接合する。次いで、櫛部材を取り外した後、ガス除去シート１１の側面に枠材を接着剤（例えばホットメルト樹脂）を介して接合して図１に示すハニカム構造体１０からなるフィルタエレメントを得ることができる。
The
図９〜図１１は、複数のガス除去シートを厚み方向に間隔をおいて積層して造られたハニカム構造体からなるフィルタエレメントを示すものであり、図９に示すフィルタエレメントは、ガス除去シート１１の面が平行となるようにして間隔をおいて並置した四角形状のコアからなるハニカム構造体１０の周囲に枠材１８を取り付けたものである。図１０に示すフィルタエレメントは、プリーツ折りされたガス除去シート１１ａと平板状のガス除去シート１１ｂとが交互に積層されているハニカム構造体１０の周囲に枠材１８を取り付けたものである。この形態の場合、平板状のガス除去シート１１ｂに替えて気体不透過性の板状部材または樹脂シートなどを適用することも可能である。図１１に示すフィルタエレメントは、プリーツ折りされたガス除去シート１１ａ、１１ｂがプリーツの山部または谷部同士が接合することで造られたハニカム構造体１０であり、この周りに枠材１８が取り付けられている。
9 to 11 show a filter element formed of a honeycomb structure formed by laminating a plurality of gas removal sheets at intervals in the thickness direction. The filter element shown in FIG. 9 is a gas removal sheet. A
また、本発明のフィルタエレメントは、上述したようなハニカム構造体を複数接合してなる形態を採ることもできる。図１２に示すものは、図１〜図３に示すガス除去シート１１、１１’、１１’’をプリーツ折り加工したハニカム構造体１０、１０’、１０’’にそれぞれ枠材１８、１８’、１８’’を取り付けたものを上下に重ねて一体化したものである。尚、この形態の場合、折り山に直交する方向にホットメルト樹脂を塗布して、プリーツ折り形状を固定することもできる。
In addition, the filter element of the present invention can take a form formed by joining a plurality of honeycomb structures as described above. FIG. 12 shows
このハニカム構造体の外寸は特に限定されないが、機器用では、図１２に示すＷ方向が３０〜６００ｍｍであることが好ましく、５０〜５００ｍｍであることがより好ましい。また、Ｄ方向は７〜６００ｍｍであることが好ましく、１０〜５００ｍｍであることがより好ましい。また、汎用の空調では、Ｗ方向及びＤ方向ともに１００〜７００ｍｍであることがこの好ましく、２００〜６００ｍｍであることがより好ましい。 Although the outer dimension of this honeycomb structure is not particularly limited, in the case of equipment, the W direction shown in FIG. 12 is preferably 30 to 600 mm, and more preferably 50 to 500 mm. The D direction is preferably 7 to 600 mm, more preferably 10 to 500 mm. In general-purpose air conditioning, the W direction and the D direction are preferably 100 to 700 mm, more preferably 200 to 600 mm.
本発明のフィルタエレメントは、例えば図１及び図２に示すようにハニカム構造体１０の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シート１１の端部に樹脂加工が施されていることから、該樹脂加工部分２０によって二枚の通気性シート材１２とこれら通気性シート材１２間に保持されているガス除去粒子１３との接合を確実にすることができる。つまり、ガス除去シート１１におけるガス除去粒子１３は通気性シート材１２に既に接合しているものの、フィルタエレメントの製造工程中や、運搬中または使用中の振動や他の物との接触などが原因でガス除去シート１１の端部から脱落する恐れがあるが、樹脂加工部分２０がガス除去シート１１の端部においてガス除去粒子１３を確実に捉え、その脱落を確実に防止することができるのである。
In the filter element of the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, resin processing is applied to an end portion of a
この樹脂加工の程度は、ガス除去粒子の形状が加工前の形状のまま残る程度の加工であることも可能である。すなわち、通気性シートが繊維で構成される場合を例にとると、繊維直径よりも粒子の粒径が大きいため、ガス除去粒子の形状が加工前の形状のまま残る程度であってもガス除去粒子の脱落を防ぐことが可能である。また、ガス除去粒子の機能を保持することも可能である。一方、従来技術のように、繊維間に繊維の直径よりも細かい粒径を持つ粒子が接着剤などにより接着されて保持されているような濾材の場合には、前述の樹脂加工によりこの樹脂の中に粒子が埋没する形態となり、粒子の機能が失われてしまうという問題がある。 The degree of the resin processing may be a processing such that the shape of the gas removal particles remains in the shape before the processing. That is, taking the case where the breathable sheet is composed of fibers as an example, the particle size of the particles is larger than the fiber diameter, so even if the shape of the gas removal particles remains in the shape before processing, the gas removal It is possible to prevent the particles from falling off. It is also possible to maintain the function of the gas removal particles. On the other hand, as in the prior art, in the case of a filter medium in which particles having a particle diameter smaller than the diameter of the fibers are bonded and held between the fibers by an adhesive or the like, the resin processing of the resin There is a problem that the particles are buried and the function of the particles is lost.
樹脂加工に用いる樹脂としては、ガス除去粒子の脱落を防止できる程度の接着接着力を有する樹脂である限り、有機質や無機質であることも可能であり、その材質は特に限定されることはない。樹脂加工に用いる樹脂としては、例えばポリビニールアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリアクリル系樹脂などが使用可能であるが、これら樹脂の中でも、大気中に晒して常温で風乾して硬化できる有機質の樹脂が好ましく、また、極力臭気の発生しない樹脂を選定することが望ましく、一般家庭用に販売されているポリビニルアルコール系樹脂やポリ酢酸ビニル系樹脂などの水性の樹脂を用いることも可能である。 The resin used for the resin processing can be organic or inorganic as long as it is a resin having an adhesive strength sufficient to prevent the gas removal particles from falling off, and the material is not particularly limited. As the resin used for resin processing, for example, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetate resin, polyacrylic resin, etc. can be used. Among these resins, they can be cured by exposure to air and drying at room temperature. Organic resins are preferred, and it is desirable to select a resin that generates as little odor as possible. It is also possible to use aqueous resins such as polyvinyl alcohol resins and polyvinyl acetate resins sold for general household use. is there.
樹脂加工の程度は、ハニカム構造体１０の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シート１１の端部より平均１０ｍｍm以内であることが好ましく、平均７ｍｍ以内であることがより好ましく、平均３ｍｍ以内であることがさらに好ましい。また樹脂加工の程度は、ハニカム構造体１０の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シート１１の端部より平均０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましい。また、樹脂量(固形分)は付着部分において、ガス除去シート１１の単位面積当たり２０〜１５０ｇ／ｍ2であることが好ましく、３０〜１００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、４５〜７５ｇ／ｍ2であることがさらに好ましい。
The degree of the resin processing is preferably within an average of 10 mm from the end of the
樹脂加工の方法としては、特に限定されず、含浸または塗布などの公知の加工方法により樹脂の分散液を付着させた後、乾燥して行うことができる。具体的には、ハニカム構造体の気体の入口側及び又は出口側（ガス除去シートの端部）に樹脂の分散液をスプレーしたり、樹脂の分散液を入れた容器にハニカム構造体の気体の入口側及び又は出口側（ガス除去シートの端部）を浸漬することにより行う。 The method of resin processing is not particularly limited, and the resin dispersion can be dried and applied by a known processing method such as impregnation or coating. Specifically, a resin dispersion is sprayed on the gas inlet side and / or outlet side (end portion of the gas removal sheet) of the honeycomb structure, or the gas of the honeycomb structure is put into a container containing the resin dispersion. This is performed by immersing the inlet side and / or the outlet side (the end of the gas removal sheet).
さらに具体的な実施例で示すと、水性の接着剤（木工用速乾ボンド、コニシ株式会社製、酢酸ビニル樹脂５５％（水４５％））を水で重量パーセントで３倍に希釈した液をアルミ製のパレット内に深さ２ｍｍ程度溜め込み、ハニカム構造体の気体の入口側及び出口側を３〜５秒間浸漬した。その後、パレットからハニカム構造体を取り出して約１５分間風乾した。この結果、ガス除去シートの端部より平均２．５ｍｍまでの部分に樹脂加工を施すことができた。また、付着した樹脂量（固形分）は、付着部分において、ガス除去シートの単位面積当たり６０ｇ／ｍ2であった。 More specifically, a liquid obtained by diluting a water-based adhesive (quick-drying bond for woodworking, manufactured by Konishi Co., Ltd., vinyl acetate resin 55% (water 45%)) three times by weight with water. A depth of about 2 mm was accumulated in an aluminum pallet, and the gas inlet side and outlet side of the honeycomb structure were immersed for 3 to 5 seconds. Thereafter, the honeycomb structure was taken out from the pallet and air-dried for about 15 minutes. As a result, resin processing could be applied to the portion from the end of the gas removal sheet to an average of 2.5 mm. In addition, the amount of resin adhered (solid content) was 60 g / m 2 per unit area of the gas removal sheet at the adhered portion.
尚、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で自由に実施することができる。 In addition, this invention is not limited to the example mentioned above, It can implement freely within the range described in the claim.
１０、１０’、１０’’・・・ ハニカム構造体
１１、１１’、１１’’、１１ａ、１１ｂ・・・ ガス除去シート
１２、１２’、１２ａ、１２ｂ・・・ 通気性シート材
１３、１３’、１３ａ、１３ｂ ・・・ガス除去粒子
１４、１４’、１４’’ ・・・樹脂体
１４ａ、１４’ａ、１４’’ａ ・・・樹脂凝集部
１４ｂ、１４’ｂ、１４ｂ’’ ・・・連結部
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ ・・・接着剤
１７、 ・・・空隙部分
１８、１８’、１８’’ ・・・枠材
２０ ・・・樹脂加工部分
10, 10 ', 10 "...
Claims (12)
前記ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に樹脂加工が施されていることを特徴とするフィルタエレメント。 In a filter element composed of a honeycomb structure manufactured using a gas removal sheet in which gas removal particles are held between two breathable sheet materials,
A filter element, wherein an end portion of a gas removal sheet constituting at least one of a gas inlet side and an outlet side of the honeycomb structure is subjected to resin processing.
この後、前記ハニカム構造体の気体の入口側又は出口側の少なくとも一方を構成するガス除去シートの端部に前記ガス除去粒子の脱落を防止するための樹脂加工を施すことを特徴とするフィルタエレメントの製造方法。 Forming a gas removal sheet holding gas removal particles between two breathable sheet materials, then forming a honeycomb structure using the gas removal sheet,
Thereafter, a resin processing for preventing the gas removal particles from falling off is performed on an end portion of the gas removal sheet constituting at least one of the gas inlet side and the outlet side of the honeycomb structure. Manufacturing method.
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