JPH0445820A - 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くなっ
てきている。たばこの臭い除去、ペットや］・イ１／の
臭い除去などについての要望が、建築物の密閉度の向」
二や、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て゛ある。

従来の技術 この種のフィルタとして古くから使用されているものは
、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た構成上なっていた。この構成のも
のは、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。

これらの欠点を補うため、近年各種のフィルタ加工法が
提案されている。第８図に示すものは、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ものである。また第９図に示
すものは、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性シー［・３３等と吸着剤３２を接
合した構成としているものである。このうち、前者は吸
着剤３２と不織布３］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
の分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発明した。以下、その構成につい
て第１０図・第１１図・第１２図を参照しながら説明す
る。第１０図は上記従来例のフィルタの全体図であり、
第１１図はその一部拡大図である。第１２図はハニカム
状基材１の拡大図である。このハニカム状基材１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。このフィル
タは、ハニカム状基材１のセル５内に吸着剤１２を入れ
、両面に不織布１３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 しかし前記した空気浄化用フィルタにおいては、フィル
タ内部の吸着剤１２として通常微粒子も含まれるので、
不織布１３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。さらに層状の空
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もあった。

本発明は上記課題を解決しようとするもので、低騒音・
大風量の空気清浄器を実現するに当たって、圧損が低い
空気浄化用フィルタを提供することを第一の目的とする
ものであり、この第一の目的に加えて、実使用時の風の
流れに対しても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を第二の目
的とするものである。

課題を解決するための手段 前記第一の目的を達成するための本発明の第一の手段は
、ハニカム状基材のセル内に造粒した活性炭等の吸着剤
を入れ、かつ前記ハニカム状基材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とするも
のである。また第二の目的を達成するための本発明の第
二の手段は、多孔性隔壁を持つハニカム状基材のセル内
に活性炭等の吸着剤を入れ、かつ前記ハニカム状基材の
両面に通気性シートを貼り合わせてなる空気浄化用フィ
ルタとするものである。

作　　用 本発明の第一の手段によれば、造粒した吸着剤は粒度が
比較的揃っておりまた微粒子がないので、両面を覆う通
気性シートが網状のものであっても、吸着剤が漏れてし
まうことがない。従って、圧損の極めて低い空気浄化用
フィルタとすることができる。また本発明の第二の手段
によれば、多孔性隔壁を有するハニカム状基材をコアと
しているので、乱流はこの隔壁を通り抜けることができ
、その結果実使用での通気抵抗を下げることができる。

実施例 以下、本発明の第一の実施例について第１図・第２図・
第３図・第６図及び第７図を参照しながら説明する。蜂
の巣状のハニカム状基材１は、アルミニウムの薄板やク
ラフト紙等を折り曲げ、接着剤で接合された後、フェノ
ール系樹脂等で寸法的に大きく変化せぬように軽く硬化
させた後、第３図に示すように、フィルタ寸法に必要な
サイズに縦寸法りと横寸法Ｗ及び厚み寸法Ｃに切断され
る。本実施例では、ハニカム状基材１としてクラフト紙
を使用している。ま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太
き（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の関係で最適な寸法
を設定する必要がある。−船釣には１寸法は２１〜１５
ｍｍ　（実施例では１２ｍｍを使用した）、０寸法は３
ｍｍ〜２０ｍｍ　（実施例では７ｎ＋ｍを使用した）の
ものが使いやすい。フィルタ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、両面に網状シー
ト３をくもの巣状接着シート４で接合している。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２ｍ
ｎｒ４ｍｍ、長さ２ｍｍ−７＋ｎｎ＋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
。本実施例では直径２ＩＩＩｎ＋、長さ２ｍｍ〜５ｍｍ
の造粒炭を用いている。吸着剤６としては１種あるいは
２種以」二のものを選んで良いが、本実施例ではアルデ
ヒド用・アンモニア用・硫黄系用及び炭化水素用の４種
を選んでいる。次に網状シート３はポリエステル・°ア
クリル・ＰＰ−ＰＥなとの熱可塑性樹脂からなる織物で
、−本の嵯り糸の太さが約０．５ｍｍ、　緩り糸間のピ
ッチが約１５ｍｍのものが適当である。本実施例では、
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網状シート３として使用してい
る。前記導電性は網状シート３の少なくとも一方に設け
ればよく、導電率はＩＫΩ／　ｃｍ以下のものにした。

またハニカム状基材１と網状シート３を接合するための
接着シート４としては、無溶剤型で熱溶着型樹脂（ナイ
ロン系、アクリル系など）を繊維状にし、かつ開口率の
貰い不織布、ｔなわちくもの巣状接着シートを用いてい
る。フィルタＡの加工の手順は、以下の通りである。ま
ずハニカム状基材１と網状シート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。この後振動
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、さらに上から網状シート３を置きホット
プレス等で加熱する。こうしてフィルタＡ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。こうして得られた空気浄化用フィルタＡは、４
５４×３０２ｍＭ×厚さ約７．５ｍｍで吸着剤の量は約
３００ｇであり、第６図・第７図に示す構成で実際の空
気清浄器に使用される。２０は空気吸い込み口、２１は
空気吹き出し口、２２はコントロール部、２３はフィル
タをセラＩ・する治具である。本実施例の空気浄化用フ
ィルタＡは、治具２３により第７図のようにセットされ
る。２４は空気中の大きい粉塵を除去するプレフィルタ
、２５は静電集塵用フィルタ、２６はモータ、２７はフ
ァン部、２８は空気の流路を示している。２９は電気集
塵のための高電圧発生用の陽電極の放電電極であり、そ
の対極としてはフィルタＡの少なくとも片面の導電性部
分が機能する。３０は空気清浄器のボディである。

」二記構成において空気清浄器の動作を説明する。ファ
ン部２７の回転により、両サイトにある空気吸い込み１
コ２０より吸引された空気は、まずプレフィルタ２４で
大きい粉塵を除去される。続いて放電電極２９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２５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２で吸着される。こうして浄
化された空気は、空気吹き出しＩＩ＋　２１より排出さ
れる。

なお、くもの巣状の接着シート４の替わりに、ハニカム
状基材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、網状シート３を接合しても良い
。

次に本発明の第二の実施例について、第４図〜第７図を
参照して説明する。第一の実施例と同一部材については
同一符号を付して詳細な説明を省略し相違点を中心に説
明する。多孔性隔壁を有する多孔性ハニカム状基材１１
は前記第一の実施例と同様に、アルミニウムの薄板やク
ラフト紙等を折り…口ず接着剤で接合された後、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
化させた後、フィルタ寸法に必要なサイズに切断される
。多孔性ハニカム状基材１１としては、直径１＋ｎｍの
穴をピッチ１　、５ｍｍで設けたクラフト紙を使用して
いる。また本実施例では、第一の実施例と同様に、１゛
寸法を１２ｍｍ、Ｃ′寸法を７ｍＶｌに設定している。

このような多孔性ハニカム状基材１１のセル１５内に、
吸着剤１２を均一に充填する。吸着剤１２の粒子サイズ
は、吸着能に基づき決定されるが、一般的に４　ｍ　ｅ
　ｓ　ｈ　−２０ｍ　ｅ　ｓ　ｈ　（約６ｍｍ−１ｍｍ
）のものが使用される１１本実施例では（ｉｍｅｓｈ−
１２ｍｅＳｈ　（約４ｍｍ〜２ｍｍ）の破砕炭を使用し
た。吸着剤１２の種類は１種あるいは２種以上を選んで
良いが、本実施例ではｒルデヒ］・用・アンモニア用・
硫黄系用１　。

及び炭化水素用の４種を選んだ。また不織布１３として
はポリエステル・アクリル・ＰＰ−ＰＥなどの熱可塑性
樹脂からなる繊維状（ｌｄ〜１０ｄ）で綿のように弾性
を幾分残しているもので、目付重量１０−５０ｇ／ｎｔ
　、風速１　ｍ／ｓｅｅの時の圧損が０５ｍｍＡｑ以下
のものを使用する。また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混入した
。この導電性は不織布１３の少なくとも一方であれば良
く、導電率はＩＫΩ／ｃｍ以下のものにした。多孔性ハ
ニカム状基材１１と不織布１３を接合するための接着シ
ート４としては、前記第一の実施例と同様のくもの巣状
接着シートを用いた。本実施例の空気浄化用フィルタの
加工の手順は、以下の通りである。まず多孔性ハニカム
状基材１１と不織布１３を、くもの巣状接着シート４て
ポットプレス等により片面のみを接合し、次いで吸着剤
１２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、さらに上から不織布１３を置きホットプレス等で
加熱す１す る。こうして本実施例の空気浄化用フィルタが完成する
。ホットプレスの条件はここでは１３０℃×２〜３ｓｅ
ｃである。このようにして得られた空気浄化用フィルタ
は４５４ｍｍｘ３０２ｍｍｘ厚さ約７．５ｍｍで、吸着
剤の量は約３００ｇであり、第６図・第７図に示す構成
で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、以下に説明する。

本実施例の空気浄化用フィルタは、前記第一の実施例と
同様に造粒した４種類の活性炭３００ｇと網状シートに
、第二の実施例の多孔性ハニカム状基材を使用して作成
した。これも前記各実施例と同様４５４　ｍ　ｌＩＩ　
Ｘ　３０２　ｍ　ｍ　ｘ厚さ約７．５ｍ１Ｔｌとして、
第６図・第７図に示す構成で実際の空気清浄器に使用さ
れる。

次に、以上の第一・第二・第三の各実施例のフィルタと
、第１０図〜第１２図に示す構成のフィルタについて圧
損を比較測定した。この結果を表１に示す。比較例であ
る従来のフィルタは、クラフト紙のセルの寸法は第一の
実施例と同様１２ｍｍ、厚さも第一の実施例と同様７ｍ
ｍ、また吸着剤１２・不織布１３としては第二の実施例
と同様のものを、くもの巣状接着シート４も各実施例と
同様のものを使用し、４５４ｍｍｘ３０２ｍｍの大きさ
にした。また圧損の評価は、フィルタ単体での圧損であ
る圧損１を流速１ｍ／ｓｅｃの層流で測定し、第６図・
第７図に示す空気清浄器に実装した圧損２を、約０．４
ｍ／ｓｅｃの流速で運転して行った。

表　　　１ この結果から明らかなように、本発明の実施例のフィル
タはいづれも比較例□の従来フィルタよりも圧損が低い
。中でも、造粒炭で多孔性ハニカム状基材・通気性シー
トとして網状シートを使用した第三の実施例のものが最
も低く、次に造粒炭と網状シートを使用した第一の実施
例のもの、次いで多孔性ハニカム状基材のみを使用した
第二の実施例のものが低い。特に多孔性ハニカム状基材
を使用した第二・第三の実施例のものにおいては、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の第一の手段に
よれば、ハニカム状基材のセル内に造粒した活性炭等の
吸着剤を入れ、かつ前記ハニカム状基材の両面に網状の
通気性シートを貼り合わせることによって、圧損が低い
空気浄化用フィルタとすることができるものである。更
に本発明の第二の手段によれば、多孔性隔壁を持つハニ
カム状基材のセル内に活性炭等の吸着剤を入れ、かつ前
記ハニカム状基材の両面に通気性シートを貼り合わぜる
ことにより、前記第一の手段による効果に加え、実使用
における乱流に対して圧損が低い空気浄化用フィルタと
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、位騒音で大風量の空気清浄器の実現が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の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Ｂ部の拡大断面
図、第３図は同ハニカム状基材の斜視図、第４図は本発
明の第二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５図は同多孔性ハニカム状基材の斜視図、第
６図及び第７国は本発明の各実施例のフィルタが使用さ
れる空気清浄器の斜視図及び断面図、第８図、第９図は
従来のフィルタを示す断面図、第１０図はこれまで提案
しているフィルタの断面図、第１１図は第１０図Ｃ部の
拡大断面図、第１２図は同ハニカム状基材の斜視図であ
る。 １・・・ハニカム状基材、１］・・・多孔性ハニカム状
基材、２・１２・・・吸着剤、３・・・網状シート、Ｊ
３・・・不織布。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第 図 イーへニカＺ１桟基す ２−ＤＩＬ４刺 ３−一一廊１ズシート 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハニカム状基材のセル内に造粒した活性炭等の吸
   着剤を入れ、かつ前記ハニカム状基材の両面に網状の通
   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）多孔性隔壁を持つハニカム状基材のセル内に活性
   炭等の吸着剤を入れ、かつ前記ハニカム状基材の両面に
   通気性シートを貼り合わせてなる空気浄化用フィルタ。