JPH06254433A - エアフィルタ - Google Patents

エアフィルタ

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JPH06254433A
JPH06254433A JP21517592A JP21517592A JPH06254433A JP H06254433 A JPH06254433 A JP H06254433A JP 21517592 A JP21517592 A JP 21517592A JP 21517592 A JP21517592 A JP 21517592A JP H06254433 A JPH06254433 A JP H06254433A
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JP
Japan
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conductive
filter
conductive porous
air
porous layers
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Pending
Application number
JP21517592A
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English (en)
Inventor
Isao Ebihara
功 海老原
Takashi Yamazaki
岳志 山崎
Kenji Hyodo
建二 兵頭
Akira Fujishima
昭 藤嶋
Kazuhito Hashimoto
和仁 橋本
Tamio Saito
民雄 斉藤
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.)
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】瀘過抵抗が小さく、高捕集効率のエアフィルタ
を提供することを目的とする。 【構成】少なくとも2層の導電性多孔質層が通気性非導
電性層を介在させて積層されてなる瀘材の導電性繊維層
間に電圧を印加する事を特徴とするエアフィルタである
エアフィルタである。 【効果】従来のエアフィルタと比べ捕集効率に対して著
しく圧力損失が低く、瀘過抵抗が小さいため送風モータ
の負荷を低減し、騒音を抑えることが可能となり、また
瀘材面積を低減させ超薄型、軽量のフィルタユニットと
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭用空気清浄器や半
導体製造、医薬品製造、食品、病院等の分野で使用され
るエアフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】粒径が5ミクロン以下の浮遊微粒子の補
足には電気集じん器やメカニカルフィルタ等が使われて
いる。電気集じん器は粒子に電荷を与えて電界により集
じん極板上に粒子を補集する方法であり、これに対して
メカニカルフィルタでは粒子をふるい効果と付着効果に
より補集するものである。従来中性能、高性能のエアフ
ィルタにはマイクロガラス繊維を用いた瀘材が一般的に
用いられている。 また、近年エレクトレットフィルタ
と呼ばれる有機繊維に永久帯電した繊維で構成されたフ
ィルターも用いられるようになった。エアフィルタ及び
浮遊微粒子の除去の詳細については「クリーンルームハ
ンドブック」(社団法人日本空気清浄協会編、(株)オ
ーム社発行、1989年1月)に詳細に述べられてい
る。
【0003】導電性層に電圧を印加したフィルタとして
は、これまでに特開昭61−174954号公報に導電
性スポンジを利用した空気浄化装置が、また、特開平2
−253867号公報に導電性フィルタと誘電性フィル
タとを組み合わせたフィルタが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】マイクロガラス繊維を
用いたエアフィルタは捕集効率が高く、また難燃性を有
することから、工業用、産業用、及び公共施設での利用
を目的として広範囲で用いられているが、圧力損失が高
く、送風の負荷が大きいため大型の送風機を必要とし、
そのため電力コストが高いのみならず、騒音も大きい等
の問題が有った。
【0005】エレクトレット繊維を用いたエレクトレッ
トフィルタはマイクロガラス繊維を用いたフィルタに比
べて圧力損失が低く、送風の負荷が低い事から近年注目
を浴びているものの、その瀘過抵抗はいまだ満足できる
程低くない。またタバコのヤニ等の液状微粒子では繊維
表面の粒子による被覆に起因する捕集効率の低下が避け
られない。
【0006】また、特開昭61−174954号公報、
特開平2−253867号公報に示されている空気浄化
装置及びフィルタでは基本的にコロナ放電により空気中
の微粒子を帯電させて静電力作用により吸着補集するも
ので4〜10kVの高電圧が必要であり、その発生装置
及び取扱等に問題があった。
【0007】本発明は、上記フィルタの欠点である送風
の負荷が極端に低く、送風モータの負荷を低減しうるエ
アフィルタを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意研究を行なった結果、通気性非導電
性層を介して積層された導電性多孔質体からなる瀘材間
に比較的低い電圧を印加することで非常に圧力損失が低
い瀘材で、高い捕集効率が得られることを見出し本発明
を完成した。
【0009】すなわち、本発明は通気性非導電性層を介
在させて積層された、少なくとも2層の導電性多孔質層
と前記導電性多孔質層間に電圧を印加する手段を備えて
いる事を特徴とするエアフィルタである。
【0010】導電性多孔質体層としては特に限定は無
く、シートとして導電性を有していればいずれでもよい
が、導電性繊維を含有する湿式及び乾式の不織布や、導
電性繊維を含有する編布、織布、ネット、メッシュ、さ
らには非導電性繊維からなる編布、織布、ネット、メッ
シュおよび不織布に導電性被覆を設けたもの等が例示さ
れる。
【0011】更に具体的には、例えば金属繊維、ワイヤ
ーからなるメッシュや、金属繊維、または金属被覆繊維
を混抄してなる不織布シート、有機繊維や無機繊維の編
布、織布、メッシュ、および不織布に金属被覆をした繊
維構造体、発泡金属等が使用できる。これらのうち金属
メッキされた不織布が導電性が高く、軽量である点から
最も好ましく用いられる。
【0012】金属メッキされた不織布としては例えば、
ガラス繊維等の無機繊維、アクリル繊維、ポリエステル
繊維、ビニロン繊維等の有機合成繊維、アセテート繊
維、トリアセテート繊維等の半合成繊維、レーヨン繊維
等の再生繊維、木綿、木材パルプ等の天然繊維等を単独
もしくは2種以上混用して製造した乾式不織布や湿式不
織布に無電解メッキ等の方法で不織布の繊維表面に銅、
ニッケル、銀等の金属の被覆を設けた物が挙げられる。
【0013】通気性非導電性層としては、導電性多孔質
体間の絶縁を確保できる多孔質素材がその代表的なもの
であり、例えばフィルタ用瀘材その他に用いられる各種
不織布、紙や発泡プラスチック等の素材が好ましく利用
できる。さらに高い補集効率が要求されるときはマイク
ロガラス繊維不織布を用いることが好ましい。
【0014】導電性多孔質層間に電圧を印加する手段と
しては例えば同導電性多孔質にそれぞれ電源の陰極又は
陽極を結合させる電源端子を常法により設ければよい。
【0015】印加する電圧は特に制限は無いが、好まし
くは100vから1.0kvの範囲が好ましい。100
v未満では電圧印加による粉塵捕集効率向上の効果が小
さく、また1.0kvを越えると放電による非導電性多
孔質層の破壊の危険が有るので好ましくない。
【0016】積層したフィルター瀘材の構成としては例
えば、図1のように2層の導電性多孔体層とその間に設
けられた非導電性多孔体層からなるもの、図2の様に3
層以上の導電性多孔体層と非導電性多孔体層からなるも
のが例示される。
【0017】又、これら積層体を例えば図3の様に従来
のエアフィルタと同様に襞折加工して瀘過面積を増加さ
せて用いることも可能であり、また好ましい。
【0018】導電性多孔質層と通気性非導電性層は単に
重ねられているだけでも良く、またバインダー等により
一体に接合されていても良く、また例えば非導電性不織
布の表面層のみに導電化処理を行ない導電性層を形成し
たものを用いても良い。
【0019】
【作用】本発明のエアフィルタは圧力損失が低いにもか
かわらず、電界の作用により非常に高い捕集効率を有し
ている。
【0020】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【0021】なお、実施例及び比較例における圧力損失
及び粉塵捕集効率は以下の方法で測定した。 圧力損失:積層した瀘材に空気を流速5.3cm/秒で
通気させた時の通気抵抗を水柱マノメーターにより求め
た。 粉塵捕集効率:平均粒径0.3μmのジオクチルフタレ
ート粒子を発生させ、この粒子を含有する空気を用い流
速5.3cm/秒で積層した瀘材を通過させ、瀘材の前
後でサンプリングした空気中の粒子数を光散乱式粒子計
数器(KC−11,リオン株式会社製)を用いて測定
し、下記の式を用いて算出した。
【数1】
【0022】比較例1 マイクロガラス繊維を用いた通常の中性能エアフィルタ
用瀘材を比較例1として、その圧力損失及び捕集効率を
表1に示す。
【0023】比較例2及び実施例1〜3 通気性非導電性層としてガラス繊維不織布(ガラス繊維
径9μm、坪量80g/m2)1枚、導電性多孔体層とし
て35メッシュステンレス網1枚、通気性非導電性層と
してガラス繊維不織布(ガラス繊維径9μm、坪量75
g/m2)2枚、導電性多孔体層として35メッシュのス
テンレスメッシュ1枚、通気性非導電性層としてガラス
繊維不織布(ガラス繊維径9μm、坪量75g/m2)1
枚を順次積層し、ステンレスメッシュ間にそれぞれ、0
v、250v、500v、1kvの電圧を印加しそれぞ
れ比較例2、実施例1、実施例2、及び実施例3とし
た。それぞれの圧力損失、捕集効率を表1に示す。
【0024】実施例から電圧を印加することにより非常
に高い捕集効率が圧力損失の増加なしに達成されること
がわかる。 また、ほぼ同一の捕集効率の中性能フィル
タである比較例1と実施例3を比べるとほぼ同一の捕集
効率で圧力損失を1/6以下と大幅に改善することが可
能であることがわかる。また、印加する電圧を高くする
ことで捕集効率が向上することがわかる。
【0025】
【表1】
【0026】比較例3及び実施例4〜6 実施例1の積層体の導電性多孔質層をガラス繊維不織布
(ガラス繊維径9μm、坪量75g/m2)にメッキ厚
0.15μmの無電解銅メッキした不織布を用いた他は
実施例1と同じ構成で積層し、導電性多孔質層間にそれ
ぞれ、0v、500v、1kvの電圧を印加しそれぞれ
比較例3、実施例4、及び実施例5とした。それぞれの
圧力損失、捕集効率を表2に示す。
【0027】
【表2】
【0028】比較例4及び実施例6、7 実施例1の積層体の導電性多孔質層をニッケル発泡体
(住友電工社製、セルメット、品番#7、厚み1.6m
m)を用いた他は実施例1と同じ構成で積層し、導電性
多孔質層間にそれぞれ、0v、500v、1kvの電圧
を印加しそれぞれ比較例4、実施例6、及び実施例7と
した。それぞれの圧力損失、捕集効率を表3に示す。
【0029】比較例5及び実施例8、9 実施例1の積層体の導電性多孔質層をアクリル繊維(繊
度3デニール、繊維長5mm)80部とポリエステル熱
融着性繊維20部を混合し湿式抄紙した坪量80g/m2
の不織布に無電解メッキで20g/m2のニッケル被覆を
して得られたニッケルメッキ不織布を用いた他は実施例
1と同じ構成で積層し導電性多孔質層間にそれぞれ、0
v、500v、1kvの電圧を印加しそれぞれ比較例
5、実施例8、及び実施例9とした。それぞれの圧力損
失、捕集効率を表3に示す。
【0030】比較例6及び実施例10 通気性非導電性層としてガラス繊維不織布(ガラス繊維
径9μm、坪量75g/m2)、導電性多孔質層としてガ
ラス繊維不織布(ガラス繊維径9μm、坪量75g/
m2)にメッキ厚0.15μmの無電解銅メッキした不織
布を用い、通気性非道電性層合計5枚のそれぞれのシー
ト間に、導電性多孔質層4枚を挿入積層し、通気性非道
電性層を介して隣合う導電性多孔質層間にそれぞれ、0
v、500vの電圧を印加しそれぞれ比較例6、実施例
10とした。それぞれの圧力損失、捕集効率を表3に示
す。
【0031】
【表3】
【0032】比較例7 マイクロガラス繊維を用いた市販の準高性能エアフィル
タ用瀘材を比較例7として、その圧力損失及び捕集効率
を表4に示す。
【0033】比較例8及び実施例11 実施例8の導電性多孔質層間の非導電性多孔質層を市販
のマイクロガラス繊維を用いた中性能エアフィルタ瀘材
に置き換えたほかは実施例8と同じ構成に積層し導電性
多孔質層間にそれぞれ、0v、1kvの電圧を印加しそ
れぞれ比較例8、及び実施例11とした。それぞれの圧
力損失、捕集効率を表4に示す。
【0034】
【表4】
【0035】実施例11では、ほぼ同一の捕集効率の準
高性能エアフィルタ瀘材である比較例7と比べるとほぼ
同一の捕集効率で圧力損失が約1/3であり、低圧力損
失で高効率なエアフィルタであることがわかる。
【0036】
【発明の効果】本発明のエアフィルタは従来のエアフィ
ルタに比べ飛躍的に圧力損失の低いエアフィルタであ
り、本発明のエアフィルタを用いることにより、送風フ
ァンモーターの負荷を低減し、電力消費量を低減し、か
つ騒音も低減させることが可能となるばかりでなく、瀘
材面積を低減させた超薄型、軽量のフィルタユニットと
することができる、等の利点を有する優れたエアフィル
タである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルタの構成例の断面を示した図
【図2】本発明のフィルタの構成例の断面を示した図
【図3】本発明のフィルタの襞折りユニット構成断面例
を示した図
【符号の説明】
1 導電性多孔質層 2 非導電性多孔質層 3 空気流の方向 4 枠体 5 電源端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 岳志 東京都千代田区丸の内3丁目4番2号 三 菱製紙株式会社内 (72)発明者 兵頭 建二 東京都千代田区丸の内3丁目4番2号 三 菱製紙株式会社内 (72)発明者 藤嶋 昭 神奈川県川崎市中原区中丸子710番地5 (72)発明者 橋本 和仁 神奈川県横浜市栄区小菅ケ谷町2000番地の 10 南小菅ケ谷住宅2棟506号 (72)発明者 斉藤 民雄 東京都青梅市河辺町8丁目12番地の22

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通気性非導電性層を介在させて積層され
    た少なくとも2層の導電性多孔質層と前記導電性多孔質
    層間に電圧を印加する手段を備えてなるエアフィルタ。
  2. 【請求項2】 導電性多孔質層が金属メッキされた不織
    布である請求項1記載のエアフィルタ。
  3. 【請求項3】 通気性非導電性層がマイクロガラス繊維
    不織布である請求項1記載のエアフィルタ。
JP21517592A 1992-08-12 1992-08-12 エアフィルタ Pending JPH06254433A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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