JP2011115775A - 静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタ - Google Patents

静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタ Download PDF

Info

Publication number
JP2011115775A
JP2011115775A JP2010163304A JP2010163304A JP2011115775A JP 2011115775 A JP2011115775 A JP 2011115775A JP 2010163304 A JP2010163304 A JP 2010163304A JP 2010163304 A JP2010163304 A JP 2010163304A JP 2011115775 A JP2011115775 A JP 2011115775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrostatic
electrostatic filter
filter
fiber
layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2010163304A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5714251B2 (ja
Inventor
Sangil Lee
イ、サンイル
Jungmin Kim
キム、ジョンミン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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 Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of JP2011115775A publication Critical patent/JP2011115775A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5714251B2 publication Critical patent/JP5714251B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0032Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions using electrostatic forces to remove particles, e.g. electret filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/50Means for discharging electrostatic potential
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/152Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen having a hydroxy group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0613Woven
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618Non-woven
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065More than one layer present in the filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10Filtering material manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

【課題】単位面積当たりの埃捕集量を増大させ、エアクリーナの性能を大きく向上させることができる静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタの提供。
【解決手段】多種類の繊維素材を用いてウェブを作製する原反準備工程、及び少なくとも1つ以上のウェブを重ねて層構造としたフェルトを作製後、フェルトにバインダと静電物質を含有させて半永続的な静電気力を帯びた繊維組織を有する静電フィルタ材を製造するフィルタ原反製造工程、を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、異物質濾過フィルタに係り、より詳しくは、静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタに関する。
一般に、車の吸気装置に設置されたエアクリーナは、エンジン側に供給される外部空気を濾過するフィルタを含み、該フィルタの材質には、不織布が用いられることが知られている(例えば、特許文献1)。
車の吸気装置より導入される外部空気の量は、エンジン出力の上昇に伴い増大し、これに対応するため、エアクリーナには高性能な浄化効率が求められ、その結果、濾過フィルタの面積が増大する。このようなフィルタ濾過面積の増大は、コストアップにつながるばかりでなく、エアクリーナ自体の肥大化も伴うため、エンジンルームの空間不足やエンジンルームのレイアウトへの悪影響にもつながる。
更に、高出力エンジンに合わせてフィルタ濾過面積を大きくしなければ、結果的に、低出力エンジンに合わせたエアクリーナを別途製作しなければならなくなるため、エアクリーナを二元化する必要が出てくる。
そのため、フィルタ濾過面積が増大することなくエアクリーナの浄化効率が高められる濾過フィルタの開発が求められている。
特開平10−337426号公報
本発明は上述したような問題点を解決するために導き出されたものであって、濾過面積を増大させることなくエアクリーナの浄化効率が高められ、単位面積当たりのダスト捕集量を増大させることのできる静電フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、単位面積当たりのダスト捕集量を増大させたフィルタをエアクリーナに適用することにより、エアクリーナを肥大化させることなく高出力エンジンで求められる性能を満たすことのできる静電フィルタを提供することを他の目的とする。
上述したような目的を達成するために、本発明の静電フィルタ製造方法は、多種類の繊維素材を用いてウェブを作製する原反準備工程、及び少なくとも1つ以上のウェブを重ねて層構造としたフェルトを作製後、フェルトにバインダと静電物質を含有させて半永続的な静電気力を帯びた繊維組織を有する静電フィルタ材を製造するフィルタ原反製造工程、を含むことを特徴とする。
静電フィルタ製造方法には、静電フィルタ材製造の後工程として、静電フィルタ材を収容するフレームを成形するフィルタ加工工程、及びフレームにパッキンを嵌め込んで静電フィルタを完成させる静電フィルタ完了工程、をさらに含むことを特徴とする。
フィルタ原反製造工程で用いる静電物質は、PH6.0〜9.0のカリックスアレン(Calixarene)類であることが好ましい。
原反準備工程は、多種類の繊維素材をホッパーにおいて細密な混合状態にするステップを経た後、カーディングステップでホッパーから排出される混合繊維を1糸ずつ分離しながら繊維方向がそろった繊維束であるウェブを製造し、カーディングステップの後に、繊維方向がさらにむらなくそろった状態にするためのステップをさらに含むことが好ましい。
フィルタ原反製造工程は、少なくとも1つ以上のウェブを重ねて層構造とし、繊維糸同士を互いに交絡させてフェルトを作製した後、バインダと共に静電物質をフェルトに含有させて静電フィルタ材を作製し、乾燥した後にロール状に巻き取るものであることが好ましく、フェルトの構造は、それぞれ互いに組成を異にした3層を有する構造であることが好ましい。
また、バインダと共に静電物質をフェルトに含有させるステップでは、パウダー形態の静電物質とバインダを混合して同時にフェルトに添加することが好ましい。
フィルタ原反製造工程に続くフィルタ加工工程は、静電フィルタ材を互いに重畳させて、折れ曲がった形態に加工し、静電フィルタ材を内部に収容した枠をなすフレームを形成する工程である。
静電フィルタ製造方法を適用して製造された静電フィルタは、内部繊維組織が半永続的な静電気力を帯びるように、その内部に静電物質を含有し、互いに異なる繊維組成を有する3層構造を有していることが好ましい。前記3層は、その内部に静電物質を含有する、外郭層から順にバルク層、ミドル層、及びファイン層である。バルク層、ミドル層、及びファイン層には、静電物質が均等に分布している。そして、バルク層とミドル層は、埃捕集量性能と通気抵抗性能を優先的に考慮した設計であり、ファイン層は効率/通気度性能と折曲性/形態繊維機能を優先的に考慮した設計となっていることが好ましい。また、バルク層、ミドル層、及びファイン層は、それぞれ互いに厚さが異なっていることが好ましい。
上記のように、本発明によれば、フィルタの静電気効果と遮断効果を高めることにより、フィルタの単位面積当たりの埃捕集量が増大し、エアクリーナを肥大化させることなく浄化効率を高めることができるため、コストを抑え重量を軽減する効果を有する。
またエンジン出力性能によってエアクリーナを二元化する必要がなく、エアクリーナスペースの増大やエンジンルームのレイアウトへの悪影響を防止できる。
本発明に係る静電フィルタ製造方法を示すフローチャートである。 本発明に係る静電フィルタで製造方法を適用した静電フィルタと、静電フィルタの性能比較線図である。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明するが、このような実施形態は一例にすぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が多様に相違する形態で実現することができるため、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明は、フィルタの捕集機構における拡散(Diffusion)効果、慣性(Intertia)効果、重力(Gravity)効果、静電気(Electrostatic)効果、及び遮断(Interception)効果のうち、静電気効果と遮断効果を向上させ、反比例関係にある濾過効率と埃捕集量を最適化し、単位面積当たりの埃捕集量を増大させた静電フィルタを製造するものである。
ここで、フィルタの捕集機構における5つの効果について説明する。
最初にあげる拡散効果とは、空気の流れとは関係なく、ブラウン運動をしている比較的小さな粒子が、繊維に触れて捕集される効果である。
次の慣性効果とは、流体の流れに乗って繊維に接近した粒子が、自身の慣性力によって気流から脱してフィルタの繊維に衝突し捕集される効果である。
3番目の重力効果とは、空気の流れに乗って繊維に接近した粒子が、自身の重力のために流れを脱してフィルタの繊維上に沈降し捕集される効果である。
4番目の静電気効果とは、空気中の+または−に帯電している浮遊粒子が、電気分極をして周囲に電界(電場)を形成しているフィルタ繊維に、静電気力によって捕集される効果である。また、中性で帯電していない浮遊粒子が、静電フィルタの繊維によって発生する誘導電荷により、繊維上に捕集される効果も含む。
最後の遮断効果とは、粒子が流体の流れに乗って運動をしているときに、粒子自身の大きさによりフィルタの繊維に触れて捕集される効果である。
図1は、本実施形態に係る静電フィルタの製造工程を示したものである。
図1に示すように、本実施形態に係る静電フィルタの製造工程は、原料を準備する原反準備工程A、原反準備工程Aを経て加工処理された繊維に静電物質20を加えて1次成形された静電フィルタ材10を製造するフィルタ原反製造工程B、フィルタ原反製造工程Bを経て1次成形された静電フィルタ材10を2次加工して所定の大きさにするフィルタ加工工程C、所定の大きさに加工された静電フィルタ材10のフィルタフレームにパッキンを装着して静電フィルタ16を完成させる静電フィルタ完了工程Dからなる。
フィルタ原反製造工程Bにおいて用いられる静電物質20は、静電気力を半永続的に帯びているパウダー形態で、PH6.0〜9.0のカリックスアレン(Calixarene)類であることが望ましい。
本実施形態に係る静電フィルタの製造工程の最初の工程である原反準備工程Aは、繊維準備ステップ1で多種類の繊維素材を準備した後、繊維混合ステップ2で準備した繊維素材を種類別に混合する。
繊維混合ステップ2によって1次的に混合された繊維は、ホッパー混合ステップ3で更に細密な混合状態とした後、ホッパーから一定量ずつ排出されて次のステップに送られる。このステップでは、繊維を混合する空間を有し、混合された繊維を排出するための機器を備えたホッパー装置が用いられる。
前記ホッパー混合ステップ3に続くカーディング(Carding)ステップ4では、ホッパーから排出される混合原料の繊維を、1糸ずつ分離しながら繊維方向がそろった繊維束であるウェブ(Web)と呼ばれる状態にする。
このステップでは、乱雑になっている個々の繊維を集めて繊維方向がそろった状態にまとめるためにカーディング機(Carding Machine)を用いる。
カーディングステップ4で製造されたウェブは、移送ステップ5を経た後にウェブ完了ステップ6でさらに処理されることで、繊維方向がさらにむらなく揃った状態のウェブとなる。
前記ウェブ完了ステップ6では、繊維方向がさらにむらなく揃った状態にするために、オーバーラッピング(Over lapping)の方式で処理を行う。
上述の原反準備工程Aを行うことによって、原素材である多種類の繊維は、初期の乱雑な繊維方向の揃っていない状態が解された後に、カーディングステップを行うことにより、繊維方向の揃った状態のウェブとなる。
前記ステップを経たウェブが有する通気性は、繊維糸の織造状態によって左右されるものであり、この時に有する通気性が本実施形態に係る静電フィルタ材10の通気性を左右するものではない。
フィルタ原反製造工程Bは、原反準備工程Aで製造されたウェブを用いて静電フィルタ材10であるフィルタ原反を製造する工程であって、この工程において静電物質20をウェブ内に含有させて、繊維表面にコーティングする。
フィルタ原反製造工程Bの最初のステップであるフェルトステップ7は、ウェブを加工して、静電物質20を浸透させることが容易なフェルト(Felt)形状にするステップであり、ウェブを加工してフェルトにするための装置としては、ニードルパンチ(Needle Punch)を用いるのが好ましく、該ニードルパンチは繊維糸同士を互いに交絡させてシート状のフェルトを製造するものである。
フェルトは、静電フィルタ材10の完成直前の状態であり、少なくとも1つ以上の層(Layer)を重ねた構造になっている。
本実施形態における多層構造のフェルトの例としては、それぞれ互いに異なる繊維織造で、組成を異にした3層が形成された構造となっており、各層間の組成の差による通気性への影響は、繊維内部に含有させる静電物質20の作用によって影響を解消している。また、各層は、それぞれが担う主要作用の効果を高めるように、互いの厚さを異にした状態で形成される。
フィルタ原反製造工程Bの2番目のステップであるコーティングステップ8は、フェルトに静電物質20を含有させて、繊維表面にコーティングするステップであり、パウダー形態の静電物質20とバインダ(Binder)を共に高速でフェルトにコンパウンディング(Compounding)する方式を適用するのが好ましい。
コーティングステップでの高速コンパウンディングの方法は、通常、ロール混練機の2つのロールの間に、フェルト原反を高速移送させながら、混合したバインダと静電物質20を高速投入することにより行われる。
この時、フェルトに対し、バインダを含有した静電物質20のコーティング方向を変えることにより、フェルト内での静電物質20の均一性がさらに高まる。
このように、コーティングステップにおいて、静電物質20の含浸性と吸着性を高めるためにバインダを添加することができるが、必要により静電物質20の投入と共に他の物質の添加や様々な作業を行うこともできる。
コーティングステップにおいて静電物質20を含有したフェルトは、乾燥ステップ11に移されて乾燥過程を経た後、裁断ステップ12でロール状態に巻きとられ、フィルタ原反ができあがる。
このようにフィルタ原反製造工程Bによって製造された静電フィルタ材10は、半永続的な静電気力を帯びており、その静電気力によって空気中の+または−に帯電した浮遊粒子や、中性で帯電していない浮遊粒子の、高い埃捕集性能を有することになる。
また、前述した3層構造を有するフェルトの例では、この工程を経ることにより、内部に静電物質20を含有した3つの互いに異なる組成を有する層をなした静電フィルタ材10が得られる。
その一例として、内部に静電物質20が浸透した、バルク層(Bulk Layer)10a、ミドル層(Middle Layer)10b、及びファイン層(Fine Layer)10cからなる3層構造の静電フィルタ材10を、図1に部分拡大断面図で示した。
前記3層構造の静電フィルタ材10は、外部空気をまずバルク層10aに流入させ、ミドル層10bを経た後、ファイン層10cを通過させるようにしてフィルタとして使用される。
バルク層10a、ミドル層10b、及びファイン層10cは、静電物質20を均一に含有させているが、それぞれ互いに異なる繊維織造状態で、組成を異にした3層が形成された構造を形成することにより、各層が有する性能を最適化することができる。
すなわち、外部空気が最初に流入するバルク層10aは、埃捕集量(DHC)性能と通気抵抗性能を優先させた設計であり、次のミドル層10bにおいても、バルク層同様埃捕集量性能と通気抵抗性能を優先させ、最後のファイン層10cにおいては、効率/通気度性能と折曲性/形態維持機能を優先させる設計とすることで、各層の性能を最適化した構成とすることができる。
このような各層の性能を最適化した構成と関連し、本実施形態に係る一例である3層構造の静電フィルタ材10は、バルク層10a、ミドル層10b、及びファイン層10cのそれぞれの厚さが、互いに異なるようにすることが好ましく、
バルク層10aの厚さを基準として、ミドル層10bの厚さをバルク層10aの厚さより薄くし、ファイン層10cの厚さを最も薄くするように、それぞれの層の要求性能に応じて適切な厚さとすることが好ましい。
図2(A)〜(C)は、フィルタ性能線図と共に本実施形態に係る静電フィルタ16の性能比較線図を示したものである。
図2(A)は、一般的なフィルタ性能線図を示したもので、フィルタの捕集効果として、拡散効果、慣性効果、重力効果、及び遮断効果があり、これらの効果が相乗的に働いてフィルタの全体捕集性能となっている。
図2(B)は、フィルタの濾過効率と埃捕集量の関係を示したもので、図からわかるように、フィルタの濾過効率と埃捕集量の関係は、互いに相反する反比例関係となっている。
本実施例に係る静電フィルタ材10は、静電物質20の量と厚さを異にしたバルク層10a、ミドル層10b、及びファイン層10cの3層構造を形成させることにより、互いに反比例関係の濾過効率と埃捕集量の最適化を実現することができ、通気性を低下させずに濾過効率を高めることができる。
図2(C)は、エアクリーナと同一条件(定格空気量及び埃投入量)による性能試験における、本実施形態に係る静電フィルタ材10を用いた静電フィルタ16と従来技術によるフィルタの通気抵抗変化線図である。
図に示すように、従来技術によるフィルタは、エアクリーナの埃捕集評価性能試験の時間に対する通気抵抗変化が、2次関数的に増大しているのに対し、本実施形態に係る静電フィルタ16は、通気抵抗変化がほぼ1次関数的変化となり、長時間使用後の急激な通気抵抗の悪化が見られない。
通常、車用エアクリーナの清浄効率満足仕様は、初期清浄効率約98.5%以上、寿命清浄効率約99.5%以上にならなければならない。
本実施形態に係る静電フィルタ16は、1次関数的挙動の通気抵抗変化線図を有し、向上した遮断効果によって埃粒子の大きさにかかわる捕集力を高め、繊維に形成された半永続的な静電気力により新たに付与された静電気効果によって、静電フィルタの繊維に発生する誘導電荷による埃集塵力が高められ、フィルタを用いたエアクリーナが要求される清浄効率満足仕様を全て満たすことができる。
このことは、静電フィルタ16をエアクリーナに適用した後、同一条件(定格空気量及び埃投入量)による性能試験によって立証された。
本実施形態に係る前記フィルタ加工工程Cは、本実施形態に係る通気性を低下せずに濾過効率を高めた静電フィルタ材10であるフィルタ原反を、静電フィルタとして組み立てられるように成形する工程である。
フィルタ加工工程Cの最初のステップである原反加工ステップ13は、ロール形態のフィルタ原反を折曲した形状に加工し、これを静電フィルタとして使用する大きさに裁断するステップである。
この折曲した形状とは、所定の幅を有して互いに重畳させて折れ曲がった形状を意味し、これは静電フィルタで用いられるときの形状である。
折曲、裁断されたフィルタ材は、フレーム成形ステップ14を経て、フレームを備えた静電フィルタとなるが、フレーム成形ステップ14では金型を用いたプラスチックの射出成形を行う。
即ち、金型に成形されたフィルタ材を置き、プラスチックを射出成型することにより、フィルタ材の枠を成すようにフレームを取り付け、フレーム内に静電フィルタ材10を備えた静電フィルタを製造する。
このようにして作られた静電フィルタは、作業者によって肉眼検査による不良の有無の検査が行われる。
最後の工程である静電フィルタ完了工程Dは、静電フィルタの気密維持を行い、気密性を有する静電フィルタ16を製造する工程である。
パッキングステップ15は、静電フィルタ部の周囲に形成されたフレームに沿って、ゴム材質のパッキンを嵌めるステップであり、このステップを終了することで、内部気密性能を維持しエアクリーナに装着可能な状態の静電フィルタ16が完成する。
このパッキングステップ15は、手作業もしくは自動化ラインを用いて行われる。
このように、本実施形態によって繊維素材が様々な工程を経てウェブとなり、ウェブをフェルトに加工した後、フェルトにバインダと静電物質20を含有させ、静電気力を半永続的に帯びている静電フィルタ材10であるフィルタ原反を製造した後、フィルタ構造の為のフレームと気密維持の為のパッキング作業を経て、静電気効果と遮断効果が向上した静電フィルタ16が製造される。
このようにして製造した静電フィルタ16は、1つの完成された単品であるため、エアクリーナに直接に装着される。
1 ・・・繊維準備ステップ
2 ・・・繊維混合ステップ
3 ・・・ホッパー混合ステップ
4 ・・・カーディングステップ
5 ・・・移送ステップ
6 ・・・ウェブ完了ステップ
7 ・・・フェルトステップ
8 ・・・コーティングステップ
10 ・・・静電フィルタ材
10a ・・・バルク層
10b ・・・ミドル層
10c ・・・ファイン層
11 ・・・乾燥ステップ
12 ・・・裁断ステップ
13 ・・・原反加工ステップ
14 ・・・フレーム成形ステップ
15 ・・・パッキングステップ
16 ・・・静電フィルタ
20 ・・・静電物質
A ・・・原反準備工程
B ・・・フィルタ原反製造工程
C ・・・フィルタ加工工程
D ・・・静電フィルタ完了工程

Claims (16)

  1. 多種類の繊維素材を用いてウェブを作製する原反準備工程、及び、
    少なくとも1つ以上の前記ウェブを重ねて層構造としたフェルトを作製した後、前記フェルトに静電物質とバインダを含有させて半永続的な静電気力を帯びた繊維組織を有する静電フィルタ材を製造するフィルタ原反製造工程、
    を含むことを特徴とする静電フィルタ製造方法。
  2. 前記静電物質は、PH6.0〜9.0であるカリックスアレン(Calixarene)類であることを特徴とする、請求項1に記載の静電フィルタ製造方法。
  3. 前記原反準備工程は、繊維素材をホッパーで細密な混合状態とするステップを経た後、続いて実行されるカーディングステップにおいて、前記ホッパーから排出される繊維を1糸ずつ分離しながら、繊維方向がそろった繊維束であるウェブを製造することを特徴とする、請求項1に記載の静電フィルタ製造方法。
  4. 前記カーディングステップの後に、前記カーディングステップで製造したウェブを、繊維方向がさらにむらなく揃った状態にするためのステップをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の静電フィルタ製造方法。
  5. 前記フィルタ原反製造工程は、少なくとも1つ以上のウェブを重ねて層構造とし、繊維糸同士を互いに交絡させてフェルトを製造した後、バインダと共に前記静電物質を前記フェルトに含有させて静電フィルタ材を作製し、該静電フィルタ材を乾燥した後にロール状に巻き取るものであることを特徴とする、請求項1に記載の静電フィルタ製造方法。
  6. 前記フェルトは、それぞれ互いに組成を異にした3層を有する構造であることを特徴とする、請求項5に記載の静電フィルタ製造方法。
  7. 前記静電物質とバインダは、パウダー形態であり、互いに混合してフェルトに添加されることを特徴とする、請求項5に記載の静電フィルタ製造方法。
  8. 前記フィルタ原反製造工程の後工程であって、前記静電フィルタ材を収容したフレームを形成するフィルタ加工工程、及び、
    前記フレームに気密のためのパッキンを嵌め込み、静電フィルタとして完成させる静電フィルタ完了工程、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の静電フィルタ製造方法。
  9. 前記フィルタ加工工程は、前記静電フィルタ材を互いに重畳させて折れ曲がった形態に加工し、前記静電フィルタ材を内部に収容した枠をなすフレームを形成するものであることを特徴とする、請求項8に記載の静電フィルタ製造方法。
  10. 前記フレームは、プラスチックの射出成形により形成されることを特徴とする、請求項9に記載の静電フィルタ製造方法。
  11. 請求項1〜10によって製造され、その内部繊維組織が半永続的な静電気力を帯びていることを特徴とする静電フィルタ。
  12. その内部には静電物質が含有されており、それぞれ互いに異なる繊維組成である3つの層からなる3層構造を有することを特徴とする、請求項11に記載の静電フィルタ。
  13. 前記それぞれ互いに異なる繊維組成である3つの層は、その内部に静電物質が含有された状態を有し、外部空気の流入側から順にバルク層、ミドル層、及びファイン層であることを特徴とする、請求項12に記載の静電フィルタ。
  14. 前記バルク層、前記ミドル層、及び前記ファイン層には、前記静電物質が均等に分布されていることを特徴とする、請求項13に記載の静電フィルタ。
  15. 前記バルク層と前記ミドル層は埃捕獲量性能と通気抵抗性能を優先させた設計であり、前記ファイン層は効率/通気度性能と折曲性/形態繊維機能を優先させた設計であることを特徴とする、請求項14に記載の静電フィルタ。
  16. 前記バルク層、前記ミドル層、及び前記ファイン層は、それぞれ厚さを互いに異なるようにしたことを特徴とする、請求項13乃至15のいずれか一項に記載の静電フィルタ。
JP2010163304A 2009-12-03 2010-07-20 静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタ Active JP5714251B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090119181A KR101144448B1 (ko) 2009-12-03 2009-12-03 정전필터제조방법 및 이를 적용한 정전필터
KR10-2009-0119181 2009-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011115775A true JP2011115775A (ja) 2011-06-16
JP5714251B2 JP5714251B2 (ja) 2015-05-07

Family

ID=43972658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010163304A Active JP5714251B2 (ja) 2009-12-03 2010-07-20 静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8518152B2 (ja)
JP (1) JP5714251B2 (ja)
KR (1) KR101144448B1 (ja)
CN (1) CN102085438B (ja)
DE (1) DE102010060262B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190083854A (ko) * 2018-01-05 2019-07-15 주식회사 프리쉐 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7858506B2 (en) 2008-06-18 2010-12-28 Micron Technology, Inc. Diodes, and methods of forming diodes
CN103182347A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 福建新大陆环保科技有限公司 一种网状空气吸尘膜或布及应用其的防尘制品
KR101766115B1 (ko) 2016-02-05 2017-08-07 현대자동차주식회사 장수명 자동차용 흡기 필터 및 이의 제조방법
KR102555710B1 (ko) * 2018-12-31 2023-07-14 주식회사 성창오토텍 습식 정전 부직포
KR102039704B1 (ko) 2019-06-14 2019-12-03 김상윤 미세먼지 차단용 가시광선 투과성 다층구조의 평면 필터 제조장치 및 제조방법

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5778917A (en) * 1980-11-04 1982-05-17 Kanai Hiroyuki Electrostatic induction type filter medium
JPS6290395A (ja) * 1985-06-24 1987-04-24 ニッタ株式会社 濾紙とその製造方法
JPH0560513U (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 株式会社土屋製作所 エレクトレット濾材
JPH06218211A (ja) * 1992-12-03 1994-08-09 Shinsei Denshi Kogyo:Kk エレクトレットフィルタ
JPH06104926B2 (ja) * 1988-12-21 1994-12-21 ビーム工業株式会社 エレクトレット繊維
JPH0797515A (ja) * 1993-08-17 1995-04-11 Hoechst Ag 芳香族ポリアミド組成物
JPH10337426A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Toyo Roki Seizo Kk エアクリーナー用濾過材
JPH1124303A (ja) * 1997-07-03 1999-01-29 Canon Inc 磁性トナー及び画像形成方法
JP2002535125A (ja) * 1999-01-29 2002-10-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 起伏状層によるチャネルフロー濾過媒体
JP2003047811A (ja) * 2001-08-08 2003-02-18 Toyobo Co Ltd エレクトレット濾材およびその製造方法
JP2004044000A (ja) * 2002-07-10 2004-02-12 Toray Ind Inc 繊維材料
JP2006104589A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Fujikoo:Kk エレクトレットフェルトの製造方法
JP2007160137A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Toray Ind Inc エレクトレット濾過材
JP2008179932A (ja) * 2006-12-14 2008-08-07 Toray Ind Inc エレクトレット繊維シート

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5929283B2 (ja) * 1976-10-25 1984-07-19 東レ株式会社 制電性炉過布
NL7907539A (nl) * 1979-10-11 1981-04-14 Tno Werkwijze voor het vervaardigen van elektreten.
US4477377A (en) * 1982-06-17 1984-10-16 Brigham Young University Recovery of cesium
US4912183A (en) * 1984-01-30 1990-03-27 Loctite (Ireland) Ltd. Polymerization catalysts and polymerization process using such catalysts
JPS62140614A (ja) 1985-12-16 1987-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気清浄用脱臭集塵フイルタ−
GB9019855D0 (en) * 1990-09-11 1990-10-24 Pall Corp Depth filter media
DE4307398A1 (de) * 1993-03-09 1994-12-01 Hoechst Ag Elektretfasern mit verbesserter Ladungsstabilität, Verfahren zu ihrer Herstellung, und Textilmaterial enthaltend diese Elektretfasern
US5419953A (en) 1993-05-20 1995-05-30 Chapman; Rick L. Multilayer composite air filtration media
JP3566477B2 (ja) * 1996-12-26 2004-09-15 興研株式会社 静電フィルター
WO1998033575A1 (fr) * 1997-01-31 1998-08-06 Takasago Thermal Engineering Co., Ltd. Appareil de nettoyage, filtre et procede de fabrication de ceux-ci
KR100225024B1 (ko) 1997-06-16 1999-10-15 롤프 에취, 켈러 자동차 실내용 에어 필터 메디아와 그 가공방법
KR100246936B1 (ko) 1997-08-26 2000-03-15 롤프 에취 켈러 탈취기능의 자동차 실내용 복합 에어 필터 메디아
CN2344096Y (zh) * 1998-08-11 1999-10-20 南通工学院 活性炭纤维静电植绒制品
JP3703986B2 (ja) * 1999-02-19 2005-10-05 日本バイリーン株式会社 摩擦帯電型不織布
US6406657B1 (en) * 1999-10-08 2002-06-18 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for making a fibrous electret web using a wetting liquid and an aqueous polar liquid
US20010039879A1 (en) * 1999-12-16 2001-11-15 Chapman Rick L. Charged filter media containing charge control agents
KR100364290B1 (ko) * 2000-03-06 2002-12-18 주식회사 프리챌홀딩스 기체 필터용 다층 부직포
US7052532B1 (en) * 2000-03-09 2006-05-30 3M Innovative Properties Company High temperature nanofilter, system and method
KR100408168B1 (ko) * 2000-09-08 2003-12-01 크린에어테크놀로지 주식회사 정전 카트리지 필터 및 그의 제조방법
KR100364868B1 (ko) * 2000-10-25 2002-12-16 주식회사 나노테크닉스 자동차 실내공기 정화용 필터 및 그의 제조방법
US7390443B1 (en) * 2001-02-12 2008-06-24 Aaf-Mcquay Inc. Method of forming successive layers of face-to-face adjacent media with calculated pore size
DE10126966A1 (de) * 2001-06-01 2002-12-12 Henkel Kgaa System zur Freisetzung von Aktivstoffen und Wirkstoffen
DE10210115A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-18 Deutsches Textilforschzentrum Mit Calixarenen ausgerüstete textile Materialien, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
CN1463784A (zh) * 2002-06-11 2003-12-31 田育忠 一种内燃机空气滤清器滤芯
US7008465B2 (en) 2003-06-19 2006-03-07 Donaldson Company, Inc. Cleanable high efficiency filter media structure and applications for use
KR101013158B1 (ko) 2004-01-28 2011-02-10 이중재 필터용 여과재 및 그 제조방법
US20050221087A1 (en) * 2004-02-13 2005-10-06 James Economy Nanoporous chelating fibers
KR200365143Y1 (ko) * 2004-06-21 2004-10-16 황범수 음이온 발생 물질을 포함하는 부직포 에어필터
US20080276805A1 (en) * 2005-04-22 2008-11-13 Marcus Lotgerink-Bruinenberg Vehicle Passenger Compartment Air Filter Devices
JP2007094167A (ja) 2005-09-29 2007-04-12 Nippon Zeon Co Ltd 静電荷像現像用トナー
US7601192B2 (en) * 2006-06-07 2009-10-13 Gore Enterprise Holdings, Inc. Recirculation filter
CN201224821Y (zh) * 2007-12-29 2009-04-22 中国科学院长春应用化学研究所 熔体和溶液离心纺丝制备非织造物的装置
KR20090119181A (ko) 2008-05-15 2009-11-19 삼성모바일디스플레이주식회사 옥사이드계 나노 형광체 제조 방법

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5778917A (en) * 1980-11-04 1982-05-17 Kanai Hiroyuki Electrostatic induction type filter medium
JPS6290395A (ja) * 1985-06-24 1987-04-24 ニッタ株式会社 濾紙とその製造方法
JPH06104926B2 (ja) * 1988-12-21 1994-12-21 ビーム工業株式会社 エレクトレット繊維
JPH0560513U (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 株式会社土屋製作所 エレクトレット濾材
JPH06218211A (ja) * 1992-12-03 1994-08-09 Shinsei Denshi Kogyo:Kk エレクトレットフィルタ
JPH0797515A (ja) * 1993-08-17 1995-04-11 Hoechst Ag 芳香族ポリアミド組成物
JPH10337426A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Toyo Roki Seizo Kk エアクリーナー用濾過材
JPH1124303A (ja) * 1997-07-03 1999-01-29 Canon Inc 磁性トナー及び画像形成方法
JP2002535125A (ja) * 1999-01-29 2002-10-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 起伏状層によるチャネルフロー濾過媒体
JP2003047811A (ja) * 2001-08-08 2003-02-18 Toyobo Co Ltd エレクトレット濾材およびその製造方法
JP2004044000A (ja) * 2002-07-10 2004-02-12 Toray Ind Inc 繊維材料
JP2006104589A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Fujikoo:Kk エレクトレットフェルトの製造方法
JP2007160137A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Toray Ind Inc エレクトレット濾過材
JP2008179932A (ja) * 2006-12-14 2008-08-07 Toray Ind Inc エレクトレット繊維シート

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190083854A (ko) * 2018-01-05 2019-07-15 주식회사 프리쉐 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치
KR102104560B1 (ko) * 2018-01-05 2020-04-27 주식회사 프리쉐 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20110132195A1 (en) 2011-06-09
DE102010060262A1 (de) 2011-06-09
US8518152B2 (en) 2013-08-27
KR20110062450A (ko) 2011-06-10
CN102085438A (zh) 2011-06-08
KR101144448B1 (ko) 2012-06-14
CN102085438B (zh) 2014-09-10
DE102010060262B4 (de) 2021-04-22
JP5714251B2 (ja) 2015-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5714251B2 (ja) 静電フィルタ製造方法及びこれを適用した静電フィルタ
JP6264438B2 (ja) エアフィルタ濾材、フィルタパック、およびエアフィルタユニット
CN105636667B (zh) 包括微穿孔膜的空气过滤器及使用方法
WO2009085645A2 (en) Joined filter media pleat packs
WO2016017484A1 (ja) 濾過材、それを用いたフィルタエレメント、及び濾過材の製造方法
JP2014151299A (ja) フィルター用濾材およびエアフィルター
KR101659820B1 (ko) 탈취용 필터재 및 이를 이용한 탈취방진 복합필터
JP2011194389A (ja) 中高性能フィルタ
KR20170074334A (ko) 유전체무기물을 함유한 정전필터소재의 제조방법
EP3858457A1 (en) Depth filter
JP2012242722A (ja) 重合トナー用フィルター
CN108611763B (zh) 静电纺pet/熔喷pp无纺布热熔复合生产方法
JP2019166513A (ja) 集塵脱臭濾材及び集塵脱臭フィルター
JP2012170914A (ja) エレクトレットろ材
JP2018004774A (ja) 複写機用フィルタユニット
JP2003236319A (ja) 室内換気フイルターおよびその製法
KR100438331B1 (ko) 내연기관 유입공기 정화용 여재 및 그 제조방법
JP6737543B2 (ja) 流量センサーの出力ノイズを小さくする方法
JP2019000830A (ja) フィルター
JP6368184B2 (ja) 濾過材、それを用いたフィルタエレメント、及び濾過材の製造方法
JP2017170318A (ja) 不織布濾過材
CN108096927A (zh) 一种空气过滤材料及其制备方法、应用
JP2010214272A (ja) エアフィルターユニットおよびその製造方法
JP6347699B2 (ja) 三層濾過材、それを用いたフィルタエレメント、及び三層濾過材の製造方法
JP6579876B2 (ja) 濾材及びこれを用いたフィルターユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110218

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130607

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140909

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150311

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5714251

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250