JPH04108510A - 空気浄化用フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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脱臭などの要望は年々強（なっ
てきている。たばこの臭い除去、ぺ・ソトやトイレの臭
い除去などについての要望が、建築物の密閉度の向上や
、冷暖房機器の普及に比例し高まってきている。

本発明はこのような要請に基づ（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隼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、処理流体の流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８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
９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と不縁
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た。

以下、その構成について第１０図〜第１２図を参照しな
がら説明する。ハニカム状基材３４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
で成る蜂の巣状のものである。空気浄化用フィルタは、
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９で接合し
ている。

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（なるという課題があったり、さらに、こ
のようなハニカム状基材は固いため、フィルタはフレキ
シブル性が乏しく形状が限定されるという課題もあった
。

本発明は上記課題を解決するもので、第１の目的は、低
騒音・大風量の空気清浄器を実現するに当たって、実使
用における層流、乱流に対して圧損が低く、フレキシブ
ルな空気浄化用フィルタを提供することにあり、第２の
目的は第１の目的に加えてさらに圧損を低くすると共に
、形状保持力の高い空気浄化用フィルタを提供すること
にある。

課題を解決するための手段 本発明は上記第１の目的を達成するために、通気性隔壁
を持つ多角形網目状のセルからなる立体編み物をコアと
して、前記セル内に造粒した活性炭等の吸着剤を入れ、
かつ前記立体編み物の両面に網状の通気性シートを貼り
合わせてなるものであり、第２の目的を達成するために
、通気性隔壁を持つ多角形網目状のセルからなる立体編
み物をコアとして、この表裏の多角形の少なくとも一つ
の対角の辺を連結糸で連結し、前記立体編み物の中に造
粒した活性炭等の吸着剤を入れ、かつ前記立体編み物の
両面に網状の通気性シートを貼り合わせてなるものであ
る。

作用 本発明は上記の構成により、造粒した吸着剤は粒度が比
較的揃い微粒子がないので、両面を覆う通気性シートが
網状のものでも、吸着剤が漏れてしまうことがない。し
たがって、空気浄化用フィルタの圧損を極めて小さくで
きる。さらに、立体編み物をコアとし、多角形網目状の
セルの隔壁を通気性にしているので、特に実使用時に発
生する乱流に対して、空気浄化用フィルタの圧損を低く
できると共に、フレキシブルなフィルタにすることがで
きる。

また、本発明においては、通気性隔壁を持つ多角形網目
状のセルからなる立体編み物をコアとして、この上下の
多角形の少なくとも一つの対角の辺を糸で連結し、前記
立体編み物の中に活性炭等の吸着剤を入れているので、
形状保持力の高いフィルタにすることができると共に、
フィルタを厚くすることによって、吸着剤の密度を粗に
でき、その結果さらに圧損を低くできる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第５図を参照
しながら説明する。フィルタ基材になる立体編み物ｌは
、多角形網目状のセルからなり、撚糸で編まれた表裏の
多角形の網２，３を平行に連結糸４で繋ぎ、通気性隔壁
５を持つものである。ここでは表裏の多角形の網２，３
はポリエステルの撚糸でなり、連結糸４はナイロンの単
糸を使った。セルの寸法は一般的に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６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〜１．５ｍｍ（実施例では１２ｍ
ｍ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Ａは、こ
のような立体編み物１のセルフ内に吸着剤６を入れ、両
面に網状の通気性シート８を、くもの巣状接着シート９
で接合している。吸着剤６としては、造粒した通常の活
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、アルミナなどのようなものを使う。吸着
剤６の粒子サイズは、吸着能に基づき決定されるが、一
般的に２ｍｍ〜４　ｍ　ｍ　、長さ２ｍｍ〜７ｍｍの円
柱状の押し出し品や、直径２ｍｍ〜５　ｍ　ｍの球状の
ものが使用される。実施例では直径２　ｍ　ｍ　、長さ
２ｍｍ〜５ｍｍの造粒炭を用いた。吸着剤６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。

次に通気性シート８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、−本の緩り糸
の太さが約０．５ｍｍ、緩り糸間のピッチが約１．５ｍ
ｍのものを使用する。ここでは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８として使用した。導電性は通気性シート８
の少なくとも一方であれば良く、導電率はＩＫΩ／ｃ＋
ｉ以下のものにした。

立体編み物１と通気性シート８を接合するための接着シ
ート９として、無溶剤型で熱溶着型樹脂（ナイロン系、
アクリル系、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（もの巣状接着シートを
用いる。

加工の手順として、まず立体編み物１と通気性シート８
を、くもの巣状接着シート９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６を均一にその上から散
布する。次いで振動をかけへヶ等でならし、その上から
くもの巣状の接着シート９を置き、さらに上から通気性
シート８を置きホットプレス等で加熱することでフィル
タＡが完成する。ホットプレスの条件はここでは１３５
℃×４〜５　ｓｅｃである。

この様にして得られた空気浄化用のフィルタＡは４’　
５４　ｍ　ｍ　Ｘ　３０２　ｍ　ｍ　Ｘ厚さ約７．５ｍ
ｍで、吸着剤６の量は約３００ｇであり、第４，５図に
示す様に実際の空気清浄器に使用される。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、１３はフィルタをセットする治具である。空気浄化
用のフィルタＡは、治具１３により第５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、１
７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
対局としてはフィルタ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
きい粉塵が除去される。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Ａの吸着剤６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、（もの巣状の接着シート９の替わりに、立体編み
物１の表裏の多角形の網２，３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６
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８を接合しても良い。

次に、本発明の別の実施例について第６．７図を参照し
ながら説明する。立体編み物２１はフィルタ基材になる
もので、先の実施例の立体編み物１の違いは、表裏の多
角形の網２，３を平行に連結糸４で繋ぐと共に、表裏の
多角形の少なくとも一つの対角の辺を連結糸２２で繋い
で、セル２３を形成したことである。連結糸２２として
、この実施例ではナイロンの単糸を使った。またセル２
３の１寸法は実施例１と同じ１２ｍｍで、Ｃ寸法は１０
ｍｍとした。このような立体編み物２Ｉのセル２３内に
、先の実施例と同じように、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２　ｍ　ｍ
　、長さ２ｍｍ〜５ｍｍの造粒炭を入れ、両面に通気性
シート８を、くもの巣状の接着シート９で接合した。

この様にして得られた空気浄化用のフィルタは４５４ｍ
ｍＸ３０２ｍｍＸ厚さ約１０．５ｍｍで、吸着剤６の量
は約３００ｇであり、第４．５図に示す様に実際の空気
清浄器に使用される。この実施例のフィルタは先の実施
例のものより厚いが、表裏の多角形の少なくとも一つの
対角の辺に連結糸２２があるため、吸着剤６が振動など
によりずれることはない。また、フレキシブルであると
共に形状保持力も良い。

次に、上記実施例１．２のフィルタと、第１０図〜１２
図に示す破砕炭と、従来のクラフト紙を使ったハニカム
コアによるフィルタの圧損を比較した。比較例のフィル
タにおいては、クラフト紙のセルの寸法は実施例１．２
と同じ１２ｍｍ、厚さは実施例１と同じ７ｍｍ、また吸
着剤３６は６ｍｅ　ｓ　ｈ　〜１２ｍｅ　ｓ　ｈ　（約
４　ｍ　ｍ　〜２　ｍ　ｍ　）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なとの熱可塑性樹脂から成る繊維状不織布で
、目付重量３０ｇ／ｄのものを使用した。

くもの巣状接着シート９も実施例１，２と同じものを使
い、フィルタの寸法は４５４ｍｍＸ３０２ｍｍの大きさ
にした。

圧損の評価は、フィルタ単体を流速１ｍ／ｓｅｃの層流
で測定した場合と、第４図、第５図に示す空気清浄器に
実装して約０．４ｍ／ｓｅｅの流速で運転した場合につ
いて行った。その結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 こ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のフィルタよりも圧損が低い。中で
も、フィルタの厚い実施例２が圧損が低い。特に、乱流
の発生する空気清浄器に実装した場合に、これらの効果
が顕著に現れている。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、本発明によれば一つ
には造粒した吸着剤と通気性シートを、二つには通気性
隔壁を持つ多角形網目状のセルからなる立体編み物をコ
アとしているので、実使用における層流乱流に対して圧
損が低く、フレキシブルな空気浄化用フィルタを提供す
ることができる。さらに、コアの表裏の多角形の少なく
とも一つの対角の辺を連結糸で連結ししているので、さ
らに圧損を低（すると共に、形状保持力の高い空気浄化
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空気浄化用フィルタの基本
構成を示す断面図、第２図は第１図のＢ部における拡大
断面図、第３図は第１図における立体編み物の斜視図、
第４図、第５図は本発明の空気浄化用フィルタが使用さ
れる空気清浄器の斜視図および断面図、第６図は本発明
の別の実施例である空気浄化用フィルタの部分拡大断面
図、第７図ａ、ｂは第６図における立体編み物の斜視図
および部分断面図、第８図葉、第９図はそれぞれ従来の
フィルタの構成を示す断面図、第１０図はこれまでに提
案したフィルタの断面図、第１１図は第１０図の０部に
おける拡大断面図、第１２図は第１０図におけるハニカ
ム状基材の斜視図である。 １．２１・・・立体編み物、４，２２・・・連結糸、５
・・・通気性隔壁、６・・・吸着剤、８・・・通気性シ
ート、７．２３・・・・・・セル、 代理人の氏名　弁理士　小鍜治明　ほか２名血気札シー
Ｆ 第 図 ■ 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）通気性隔壁を持つ多角形網目状のセルからなる立
   体編み物をコアとして、前記セル内に造粒した活性炭等
   の吸着剤を入れ、かつ前記立体編み物の両面に網状の通
   気性シートを貼り合わせてなる空気浄化用フィルタ。
2. （２）通気性隔壁を持つ多角形網目状のセルからなる立
   体編み物をコアとして、この表裏の多角形の少なくとも
   一つの対角の辺を連結糸で連結し、前記立体編み物の中
   に造粒した活性炭等の吸着剤を入れ、かつ前記立体編み
   物の両面に網状の通気性シートを貼り合わせてなる空気
   浄化用フィルタ。