JPH04108511A - 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、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できている。

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３
４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、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圧損が
低く、かつ落下や曲げに強い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
に集塵機能を兼ね備えた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、複数のセル
からなるコア材に造粒した活性炭等の吸着剤を入れ、前
記コア材の両面に網状の通気性シートを貼り合わせ、か
つ全体を剛性枠で−・体としたものであり、第２の目的
を達成するために、複数のセルからなるコア材に造粒し
た活性炭等の吸着剤を入れ、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。しがし網状の通気性シートとセルの接着点は、従
来のフィルタの不織布の場合よりも少ない。そこで樹脂
あるいは金属の固い材料で枠組し一体化することにより
、落下による衝撃や、曲げによって接着点がはずれ、セ
ル内の吸着剤が飛び出したりすることを防ぐものである
。

また、通常空気清浄器では脱臭フィルタと集塵フィルタ
をセットにして使うが、本発明では、前記二つのフィル
タを間に剛性のある金網を挟んで、ヒートシールや樹脂
などによって一体化することにより、落下による衝撃や
、曲げによって接着点がはずれ、セル内の吸着剤が飛び
出したりすることを防ぐものである。また、集塵フィル
タをエレクトレットフィルタとする場合は、前記金網が
エレクトレットフィルタを分極させるための電極を兼ね
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太き
（変化しないように軽（硬化させ、その後、フィルタに
必要なサイズの縦寸法りと横寸法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の寸法は夏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）
、０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。

吸着剤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２　ｍ　ｍ　、長さ２
ｍｍ〜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、−本の
緩り糸の太さが約０．５ｍｍ、緩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Ｉ
ＫΩ／ｃ１１１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嵌合し、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４６０ｍｍＸ３０８ｍｍｘ厚さ１３ｍｍ（枠を除く部
分は４５４ｍｍＸ３０２ｍｍＸ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
浄化用のフィルタ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は静電集座用フィルタ、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。２ｏ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２２．２
３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３　ｍ　ｍ　〜２０　ｍｍ（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て接合し、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２　ｍ　ｍ　、長さ２　ｍ　ｍ〜
５　ｍ　ｍ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、（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℃×４〜５ｃ１１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嵌合し、
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４６０　ｍ　ｍ　ｘ　３０８　
ｍ　ｍ　ｘ厚さ１３ｍｍ（枠を除く部分は４５４ｍ　ｍ
　Ｘ　３０２　ｍ　ｍ　Ｘ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１４　ｍ　ｅｓｈの５ＵＳ４３０
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３０
ａ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１８６ｍｍＸ　１２３ｍｍ×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〜
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６ｍｅ　ｓ　ｈ　〜１２ｍｅ　ｓｈ（約４ｍ
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はボッエステル、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３９も各実施例と同じものを使い、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１．　ｍ　／　ｓ　
ｅ　ｃの層流で測定した。またフィルタ強度は、フィル
タの角２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。

箪　１　央 （以下余白） 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１
０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。 代理人の氏名　弁理士　小蝦治明　ほか２名第 図 第 図 木今 響＊＊ ｅｌｌＫ球 杯＠Ｈ 〜つＮ 区 を釉先 １′ ２ど ０コ 第１１図 第１２図 か４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のセルからなるコア材に造粒した活性炭等の
   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、かつ全体を剛性枠で一体とした空気浄化
   用フィルタ。
2. （２）複数のセルからなるコア材に造粒した活性炭等の
   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。