JP2769238B2 - 空気浄化用フィルタ - Google Patents

空気浄化用フィルタ

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JP2769238B2 JP2229372A JP22937290A JP2769238B2 JP 2769238 B2 JP2769238 B2 JP 2769238B2 JP 2229372 A JP2229372 A JP 2229372A JP 22937290 A JP22937290 A JP 22937290A JP 2769238 B2 JP2769238 B2 JP 2769238B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 一般家庭における集塵や、ペットやトイレの臭い除去
など脱臭についての要望が、建築物の密閉度の向上や、
冷暖房機器の普及に比例し年々強くなってきている。
本発明はこのような要請に基づく空気清浄器に用いる
空気浄化用フィルタに関するものである。
従来の技術 この種のフィルタとして、従来古くから使われている
方法としては、粒状吸着剤を平板状、あるいはジグザグ
状のフィルタケースに単に充填して使用されていた。こ
の方法は輸送,振動などで充填率が変化したり、微粉が
発生し汚れたり、処理流体の通路が変化したりして、初
期の浄化性能を発揮しなくなるなどの欠点を有してい
た。
また、これらの欠点を補うため、近年各種フィルタ加
工法が提案されている。すなわち、第11図に示すように
熱可塑性樹脂の不織布31に直接、吸着剤32の粒状体を散
布し、熱圧着してフィルタを形成したり、あるいは第12
図のように、ゴム系やビニル系等の接着剤を選定し不織
布や三次元網目状弾褥シート33等と吸着剤32を接合した
りしていた。
このうち、前者は吸着剤32と不織布31との結合力が弱
かったり、加熱するときの熱で吸着剤に添着している成
分が変質するなどの欠点があった。また、空気の圧損も
高かった。後者は接着剤を使用する関係で溶媒や溶質が
吸着剤の吸着能に少なからず影響を与え、吸着能が低下
したり、吸着剤の散布が不均一に成りやすかったり、吸
着剤の使用量を増やすと圧損が増加するなどの欠点を有
していた。
そこで本発明者等は先に、上記のような欠点を解決す
る空気浄化用フィルタを提案している(出願中)。以
下、その構成について第13図〜第15図を参照しながら説
明する。
この空気浄化用フィルタは、アルミニウムの薄板やク
ラフト紙をフェノール系樹脂等で硬化したもので蜂の巣
状のハニカム状基材34を形成し、このハニカム状基材34
のセル35内に吸着剤36を入れ両面に不織布38をくもの巣
状接着シート39で接合して構成している。そして空気清
浄器には、この空気浄化用フィルタと、集塵のためのフ
ィルタを組み合わせて使っていた。
発明が解決しようとする課題 しかし、この空気浄化用フィルタにおいては、フィル
タ内部の吸着剤36として通常微粒子も含まれるので、不
織布38の繊維目付量を多くしなければならなくなり、圧
損が高くなるという欠点があった。また、層流の空気の
流れに対しては圧損は比較的低いが、実使用で発生する
横方向からの流れや、乱流はハニカムの壁に衝突するた
め圧損が高くなるという課題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、低騒音・大風量
の空気清浄器を実現するに当たって、圧損が低く、かつ
集塵機能が高く、しかも強度の高い空気浄化用フィルタ
を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、複数のセルか
らなるコア材に造粒した吸着剤を入れ、前記コア材の両
面に網状の通気性シートを貼り合わせ、さらに風上側の
前記通気性シートに接して金網を、さらにその風上側に
集塵用不織布を設け、前記網状の通気性シートと前記集
塵用不織布を固着して一体とした空気浄化用フィルタと
するものである。
作用 本発明は、網状の通気性シートを使用して圧損が低
く、また造粒した吸着剤を使用して通気性シートを使用
しても、吸着剤の濡れを防止でき、また一体としている
ため落下や曲げ等によってもセル内のセル内の吸着剤が
飛び出したりすることが無く、また補強剤として使用し
ている金網は電極として使用でき、簡単な構成の静電集
塵フィルタとすることができる。
実施例 以下、本発明の一実施例について第1図〜第6図をも
とに説明する。複数のセルからなるハニカム状のコア材
1は、アルミニウムの薄板やクラフト紙等を折り曲げ、
接着剤で接合した後、フェノール系樹脂等で寸法的に大
きく変化しないように軽く硬化させ、その後、フィルタ
に必要なサイズの縦寸法Lと横寸法W及び厚み寸法cに
切断する(第4図).この実施例ではクラフト紙を使用
した。一般的にセル5の寸法は1寸法で表示されるが、
1寸法とc寸法はフィルタ性能に大きく作用する。つま
り使用する活性炭等の吸着剤2の粒子の大きさと、使用
する量と圧損とで最適な寸法を設定する。一般的に1寸
法は2mm〜15mm(実施例では12mmを使用した)、c寸法
は3mm〜20mm(実施例では7mmを使用した)が使いやす
い。
フィルタユニットAは、このようなハニカム状基材1
のセル5内に吸着剤2を入れ、両面に網状の通気性シー
ト3をくもの巣状接着シート4で接合し、上枠6と下枠
7で一体にしている。吸着剤2としては、造粒された通
常の活性炭、臭い成分に有効な薬品を添着した活性炭、
ゼオライト、シリカあるいはアルミナなどのようなもの
を使う。接着剤2の粒子サイズは、吸着能に基づき決定
されるが、一般的に直径2mm〜4mm,長さ2mm〜7mmの円柱
状の押し出し品や、直径2mm〜5mmの球状のものが使用さ
れる。実施例では直径2mm,長さ2mm〜5mmの造粒炭を用い
た。吸着剤2の種類は1種あるいは2種以上を選んで良
いが、実施例ではアルデヒド用,アンモニア用,硫黄系
用及び炭化水素用の4種を選んだ。
次に網状の通気性シート3はポリエステル,アクリ
ル,PP,PEなどの熱可塑性樹脂からなる織物で、一本の縒
り糸の太さが約0.5mm、縒り糸間のピッチが約1.5mmのも
のを使用する。ここでは又静電集塵時の電極を兼ねるた
め、アクリル繊維に予め導電処理を施したものを通気性
シート3として使用した。導電性は通気性シート3の少
なくとも一方であれば良く、導電率は1KΩ/cm以下のも
のにした。
コア材1と通気性シート3を接合するための接着シー
ト4として、無溶剤型で熱溶着型樹脂(ナイロン系、ポ
リエステル系など)を繊維状にし、かつ開口率の高い不
織布、すなわちくもの巣状接着シートを用いる。また上
枠6と下枠7は、フィルタユニットAが落下などにより
折れ曲がることのないように、固いポリプロピレンやAB
S樹脂などからなり、剛性枠を構成している。
加工の手順についてては、まず、コア材1と通気性シ
ート3を、くもの巣状接着シート4でホットプレス等に
より片面のみを接合し、次いで吸着剤2を均一にその上
から散布する。次いで振動をかけハケ等でならし、その
上からくもの巣状の接着シート4を置き、さらに上から
通気性シート3を置きホットプレス等で加熱することで
脱臭フィルタBが完成する。ホットプレスの条件はここ
では130℃×2〜3secである。最後に上枠6と下枠7
は、脱臭フィルタBを挟んで枠の周辺部で篏合し、フィ
ルタユニットAが折れ曲がらないように一体とする。
この様にして得られた空気浄化用のフィルタユニット
Aは460mm×308mm×厚さ13mm(枠を除く部分は454mm×3
02mm×厚さ約7.5mm)で、吸着剤の量は約300gであり、
第5,6図に示す様に実際の空気清浄器に使用される。
第5図、第6図において、10は空気吸い込み口、11は
空気吹き出し口、12はコントロール部である。空気清化
用のフィルタAは、治具13により第6図のようにセット
される。14は空気中の大きい粉塵を除去するプレフィル
タ、15は静電集塵用フィルタ、16はモータ、17はファン
部、18は空気の流路を示す。19は電気集塵のための高電
圧発生用の陽電極の放電極であり、その対極としてはフ
ィルタユニットAの少なくとも片面の導電性部分が機能
する。20は空気清浄器のボディである。
上記構成において空気清浄器の動作を説明すると、フ
ァン部17の回転により、両サイドにある空気吸い込み口
10より吸引された空気は、まずプレフィルタ14で大きい
粉塵を除去される。続いて放電極19のコロナ放電により
細かい埃や、煙がプラスに帯電し、静電集塵フィルタ15
に捕らえられる。その後臭いなどのガス成分は、フィル
タユニットAの吸着剤2で吸着され、浄化された空気が
空気吹き出し口11より出ていく。
なお、上記実施例のくもの巣状接着シート4の代り
に、コア材1に直接ホットメルト樹脂をスプレーなどに
より塗布したり、あるいは吸着剤2に影響のない範囲で
接着剤を塗布したりして、通気性シート3を接合しても
良い。
以下、本発明の第二の実施例について第7図〜第9図
を参照しながら説明する。
多角形網目状の複数のセルからなる立体編み物21は、
コア材になるもので、撚糸で編まれた表裏の多角形の網
22,23を平行に連結糸24で繋ぎ、通気性隔壁25を持つも
のである。ここでは表裏の多角形の網22,23はポリエス
テルの撚糸でなり、連結糸24はナイロンの単糸を使っ
た。セルの寸法は一般的に第9図に示すように1′寸法
で表示されるが、この1′寸法とc′寸法はフィルタの
性能を大きく作用する。つまり使用する活性炭等の吸着
剤2の粒子の大きさと、使用する量と圧損とで最適な寸
法を設定する。一般的に1′寸法は2mm〜15mm(実施例
では12mmを使用した)、c′寸法は3mm〜20mm(実施例
では7mmを使用した)が使いやすい。
フィルタユニットA′は、このような立体編み物21の
セル26内に吸着剤2を入れ、両面に通気性シート3をく
もの巣状接着シート4で接合し、上枠27と下枠28で一体
にしている。吸着剤2としては実施例1と同じように、
アルデヒド用,アンモニア用,硫黄系用及び炭化水素用
の4種類の直径2mm,長さ2mm〜5mmの造粒炭を用いた。
また通気性シート3と接着シート4も実施例1と同じ
ものを使った。上枠27と下枠28も落下などにより折れ曲
がって、接着が外れてしまわないように、固いポリプロ
ピレンやABS樹脂などからなる。
加工の手順として、まず立体編み物21と通気性シート
3を、くもの巣状接着シート4でホットプレス等により
片面のみを接合し、次いで吸着剤2を均一にその上から
散布する。次いで振動をかけハケ等でならし、その上か
らくもの巣状の接着シート4を置き、さらに上から通気
性シート3を置きホットプレス等で加熱することで脱臭
フィルタB′が完成する。ホットプレスの条件はここで
は135℃×4〜5cmである。最後に上枠27と下枠28は、フ
ィルタB′を挟んで枠の周辺部で篏合し、フィルタユニ
ットA′が折れ曲がらないように一体とする。
この様にして得られた空気浄化用のフィルタユニット
A′は第一の実施例と同じ460mm×308mm×厚さ13mm(枠
を除く部分は454mm×302mm×厚さ約7.5mm)で、吸着剤
の量は約300gであり、第5図、第6図に示す様に実際の
空気清浄器に使用される。
次に、本発明の第三の実施例について第10図により説
明する。
ここではまず第一の実施例の脱臭フィルタBと同じ材
料,同じ作り方で脱臭フィルタCを作った。次にこの脱
臭フィルタCの風上側に14meshのSUS430製の金網29を挟
んで、ポリプロピレン製の静電集塵フィルタ30を置き、
静電集塵フィルタ30の外周部30aと脱臭フィルタCの外
周部を、130℃〜150℃で3秒〜7秒加熱し融着すること
によって一体化したフィルタユニットDを得た。なおこ
こでは金網20は脱臭フィルタCの強度を補うためのもの
であるが、電気集塵の対極としても機能するので、通気
性シート3は導電性がなくても良い。
この様にして得られた空気浄化用のフィルタユニット
DのフィルタCは186mm×123mmの厚さ約7.5mmで、吸着
剤6の量は約50gであり、第5図、第6図に示す様に実
際の空気清浄器に使用される。この実施例においては、
治具13にフィルタユニットDがセットされて使用され
る。
次に第一〜第三の実施例(実施例1、2、3)のフィ
ルタと、補強されていない脱臭フィルタB(比較例
1),B′(比較例2),C(比較例3)、および第10図〜
第12図に示す破砕炭とクラフト紙を使ったハニカムコア
によるフィルタ(比較例4)と圧損,フィルタ強度を比
較した。比較例4のフィルタにおいては、クラフト紙の
セルの寸法は実施例1,3と同じ12mm、厚さ7mm、また吸着
剤36は6mesh〜12mesh(約4mm〜2mm)の、アルデヒド
用,アンモニア用,硫黄化合物系用及び炭化水素用の4
種の破砕炭300gを用いた。また不織布38はポリエステ
ル,アクリル,PP,PEなどの熱可塑性樹脂から成る繊維状
不織布で、目付重量30g/m2のものを使用した。くもの巣
状接着シート39も各実施例と同じものを使い、フィルタ
の寸法は454mm×302mmの大きさにした。
圧損の評価は、フィルタ単体を流速1m/secの層量で測
定した。またフィルタ強度は、フィルタの角,辺を下に
して70cmの高さから床に3回ずつ落としたとき、10枚の
うち接着のはずれや、破壊のしたフィルタの数を現す。
その結果を第1表に示す。
第1表の結果から明らかなように、本発明の実施例の
フィルタはいずれも比較例4の従来フィルタよりも極め
て圧損が低く、かつフィルタの強度としても優れたもの
である。
なお、各通気性シートに防菌防黴処理を施すことによ
り、細菌、バクテリア,黴などの繁殖を抑えることがで
きる。
発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば造
粒した吸着剤と網状の通気性シートを使用しているの
で、極めて圧損が低く、またフィルタを枠で強化し、か
つ金網を挟んで集塵用不織布と脱臭フィルタを一体化し
ているので、極めて圧損が低く、十分に実使用に耐える
強度を備えた空気浄化用フィルタを提供することができ
る。また、本発明による空気浄化用フィルタによって、
低騒音で大風量の空気清浄器が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のフィルタの縦断面図、第2
図はその平面図、第3図は第1図の一部拡大断面図、第
4図はコア材の斜視図、第5図,第6図は本発明の空気
浄化用フィルタの使用される空気清浄器の斜視図および
断面図、第7図は本発明の別の実施例である空気浄化用
フィルタの縦断面図、第8図はその一部拡大断面図、第
9図は立体編み物の斜視図、第10図は本発明のさらに別
の実施例である空気浄化用フィルタの縦断面図、第11
図、第12図はそれぞれ従来のフィルタの構成を示す断面
図、第13図はこれまでに提案したフィルタの断面図、第
14図は第13図のE部における拡大断面図、第15図は第13
図におけるコア材の斜視図である。 2……吸着剤、3……通気性シート、6……上枠、7…
…下枠、29……金網、30……静電集塵フィルタ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 39/00 - 39/20 B01D 53/02 - 53/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のセルからなるコア材に造粒した吸着
    剤を入れ、前記コア材の両面に網状の通気性シートを貼
    り合わせ、さらに風上側の前記通気性シートに接して金
    網を、さらにその風上側に集塵用不織布を設け、前記網
    状の通気性シートと前記集塵用不織布を固着して一体と
    した空気浄化用フィルタ。
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