JP2002331212A

JP2002331212A - 除塵脱臭フィルター

Info

Publication number: JP2002331212A
Application number: JP2001138044A
Authority: JP
Inventors: Hirosumi Ogawa; 裕純小川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2002-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】空気中のミスト成分を高効率に集塵、分解、
脱臭し、かつ、通気抵抗の低い除塵脱臭フィルターを提
供すること【構成】バインダーにより保持された吸着材と吸着し
たガスを分解する触媒成分が含まれる保持用不織布と、
該保持用不織布をその間に挟持する除塵用不織布とから
なる３層の不織布からなる積層構造の脱臭フィルターに
おいて、空気流れの上流側に位置する除塵用不織布に固
体超強酸粒子を含むことを特徴とする除塵脱臭フィルタ
ー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空調装置等に用いら
れる除塵と脱臭機能を有するフィルターに関し、特に活
性炭等の吸着材に吸着した臭気物のガス成分を、常温に
おいて活性を有する触媒、常温触媒を用いて酸化還元反
応を行い、固定化・分解することにより、活性炭等の吸
着材の吸着性能を再生し、かつ、従来、これらのフィル
ターに見られた除塵性能低下によるフィルターの寿命の
終了を大幅に延長し、集塵性能を犠牲にすることなく、
脱臭性能を長期に保持し、更に低い通気抵抗を有するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】建築物や輸送機器に用いられる空調機器
において、その空気に含まれる粉塵や悪臭のようなガス
成分を除去するために、除塵や脱臭の機能を有するフィ
ルターを用いることが多い。除塵フィルターは、空気に
含まれる粉塵を篩、慣性、遮り、拡散の作用により捕集
して空気から除去するものである。除塵の対象は大別し
て、花粉やディーゼル排ガスのすすの様な固体物質と、
タバコケムリの脂（やに）やディーゼル排ガスに含まれ
るSOF(Soluble Organic Fraction)の様な分子量の大
きな有機物のミストに分けることができる。

【０００３】脱臭フィルターは、たばこ臭や排気ガス臭
に含まれる臭気物のガス成分を活性炭等の吸着材単独で
吸着脱臭するものや、長期にわたり脱臭効果を発揮させ
ようとするため酸化還元作用を持つ触媒を吸着材と併せ
用いて使用するものがある。また、除塵と脱臭を併せて
行う除塵脱臭フィルターも使用されている。例えば、図
３に示すように、フィルターに除塵部分と脱臭部分を設
け、更に脱臭部分に触媒を設けたフィルターである（特
開２０００−２３３１１３号公報）。

【０００４】前記のフィルターはバインダーにより保持
された吸着材が含まれる保持用不織布１と、該保持用不
織布をその間に挟持する除塵用不織布２及び３とから成
る３層の不織布から成る積層構造の脱臭フィルターであ
って除塵性能、脱臭性能、通気抵抗のフィルターに要求
される３つの性能をバランスよく成立させうる。更に触
媒成分を脱臭部分に存在させることで触媒による反応に
より吸着材の再生がなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
除塵脱臭フィルターにおいては、通気性を十分に確保し
つつ空気清浄を確保するために、除塵部分を脱臭部分の
後ろに設ける、或いは、除塵部分を脱臭部分の前後に設
け、前部の除塵部分は低い除塵性能を、後部の除塵部分
は高い除塵性能を持たせるといった仕様となっている。
これは脱臭部分の前に高性能な除塵部分を設けると容易
に目詰まりして寿命が尽きてしまう、あるいは圧力損失
が大きくなり実用に耐えなくなるためである。

【０００６】このように従来の除塵脱臭フィルターは除
塵の対象物の少なからぬ部分が脱臭部分に到達する仕様
となっているので、集塵対象の一つであるミストが脱臭
部分にある吸着材のマクロポアの閉塞や、触媒への付着
を引き起こして吸着材の吸着性能の低下や触媒被毒の原
因となっている。たばこの煙の粒子は０．０１から１μ
ｍで、吸着材として活性炭を採ると、そのマクロポアの
径は０．０５μｍ以上であり、たばこ煙の粒子により、
塞がれてしまう場合がある。除塵性能を高めるために、
除塵部分の不織布を構成する繊維の少なくとも一部をエ
レクトレット処理したものとして捕集効率を高めている
が十分ではない。

【０００７】また、このような触媒成分を担持した除塵
脱臭フィルターにおいては、脱臭性能が伸びるので、除
塵性能が対応せず、また除塵性能を優先しようとした場
合、フィルターとしての圧力損失が大きくなるため、空
気清浄機、エアコンのフィルターとしての所望の性能が
得られない。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑み、固体超強酸粒
子を脱臭部分の上流側にある集塵部分に設けるととも
に、所定の不織布とすることで、ミストを高効率に集塵
し、なおかつ、通気抵抗の低い除塵脱臭フィルターを提
供するものである。

【０００９】更には固体超強酸粒子を集塵部分に設ける
ことで、除塵部に付着させたミストを分解して室温にて
ガス状になる成分に変換して脱臭部で吸着することで抑
制し、更に脱臭部の触媒成分で分解除去することによ
り、フィルターとしての除塵脱臭性能を長期にわたって
保持し続けることが可能な除塵脱臭フィルターを提供す
るものであり、除塵性能と脱臭性能の長期にわたる両立
を長期にわたって維持しつづけることを可能としたフィ
ルターを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する手
段として、本発明者らは研究を進めてきたところ、請求
項１に示すように、吸着材と吸着したガスを分解する触
媒成分が含まれる保持用不織布と、該保持用不織布をそ
の間に挟持する除塵用不織布とからなる積層構造の脱臭
フィルターにおいて、空気流れの上流側に位置する除塵
用不織布に固体超強酸粒子を含ませたことを特徴とする
除塵脱臭フィルターにより解決されることを見出した。
その構成を図１、２に示す。

【００１１】また請求項２に示すように、前記空気流れ
の上流側に位置する除塵用不織布が、前記固体超強酸粒
子を５〜５０ｇ/ｍ²含み、径が２５〜４０μｍの繊維が
主な構成物で面密度が１０〜１００ｇ/ｍ²の不織布を用
いることを特徴とする。

【００１２】また請求項３に示すように、固体超強酸粒
子が空気流れの下流側に位置する除塵用不織布にも担持
されていることを特徴とする。

【００１３】また請求項４に示すように、前記上流側、
下流側のどちらかすくなくとも一方の除塵用不織布にエ
レクトレット処理された繊維が含まれていることを特徴
とする。

【００１４】また請求項５に示すように、前記固体超強
酸粒子が、粒子径が２０〜２００ｎｍのＷＯ₃/Ｚｒ
Ｏ₂，ＷＯ₃/ＳｎＯ₂, ＷＯ₃/TｉＯ₂, ＷＯ₃/Ｆｅ₂Ｏ₃の
いずれかであることを特徴とする。

【００１５】また請求項６に示すように、前記ＷＯ₃が
ＷＯ₃/ＺｒＯ₂，ＷＯ₃/ＳｎＯ₂, ＷＯ₃/TｉＯ₂, ＷＯ₃/
Ｆｅ₂Ｏ₃に対して８〜１６質量％含まれている固体超強
酸粒子を用いることを特徴とする。

【００１６】また請求項７に示すように、前記固体超強
酸粒子が更に白金を担持している事を特徴とする。

【００１７】また請求項８に示すように、前記白金の量
が固体超強酸粒子に対して、０．１〜８質量％であるこ
とを特徴とする。

【００１８】また請求項９に示すように、前記除塵フィ
ルター部で用いられる不織布は、ポリプロピレン（PP）
もしくはポリエチレンテレフタレート（PET）メルトブ
ローを主な構成物であることを特徴とする。

【００１９】また請求項１０に示すように、前記固体超
強酸粒子はバインダーにより不織布繊維上に固着され、
該バインダー材は珪素、アルミナの少なくともいずれか
の元素を含んでなることを特徴とする。

【００２０】また請求項１１に示すように、請求項１な
いし１０いずれかに記載のフィルターの製造法であっ
て、固体超強酸粒子とバインダーを含むスラリーを作製
し、そのスラリーに不織布を浸漬する、或いは、スラリ
ーをスプレーコーティングして付着させ、その後乾燥さ
せる工程を含むことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の除塵脱臭フィルターにお
いて、吸着材と吸着したガスを分解する触媒成分が含ま
れる保持用不織布と、該保持用不織布をその間に挟持す
る除塵用不織布とからなる積層構造の脱臭フィルターに
おいて、空気流れの上流側に位置する除塵用不織布に固
体超強酸粒子を、望ましくは５〜５０ｇ/ｍ²含ませ、径
が２５〜４０μｍの繊維が主な構成物で面密度が１０〜
１００ｇ/ｍ²の不織布であるようにすることで、低圧損
と高い集塵性能の両立が図れるとともに、脱臭部分がた
ばこのタール、脂のようなミストにより閉塞、被毒され
ることを抑制できる。

【００２２】ここで超強酸とは、１００％硫酸よりも酸
性度が高い、即ち、ハメットの酸度関数H_O が−１１．
９３よりも低い化合物である。H_O が-１１．９３より
も小さいほど、酸強度が強いことになる。

【００２３】固体超強酸粒子は、除塵フィルターに存在
させることが好ましく、特に好ましいのは脱臭フィルタ
ーの上流側、最初に浄化すべき空気と接する側に存在す
る除塵フィルターに存在することが望ましい。

【００２４】固体超強酸粒子が上流側除塵フィルターに
存在することで、固体超強酸粒子によって上流側除塵フ
ィルターは帯電性を有して空気中の粒子を捕捉しやすく
なる。これは固体超強酸粒子が粉体と接触すると帯電し
やすいという特性を有することに起因し、固体超強酸を
構成するＷ−Ｏ，Ｚｒ−Ｏ，Ｔｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｏ，Ｆｅ
−Ｏなどの誘電分極や表面に存在する水素イオンの移動
によるものと思われる。固体超強酸粒子を除塵フィルタ
ーに存在させることで、帯電効果による捕集が期待で
き、除塵フィルターの繊維のみに拠る捕集よりも高い除
塵性能が得られる。

【００２５】また固体超強酸粒子が上流側除塵フィルタ
ーに位置することで、除塵部が捕集する対象物の内、タ
バコケムリの脂（やに）やディーゼル排ガスに含まれる
SOF(Soluble Organic Fraction)の様な分子量の大き
な有機物のミストをより分子量の低い、ガス状の化合物
に変換し、それを脱臭部に吸着させることが可能で、さ
らにその吸着したガスを脱臭部の触媒成分により分解す
ることによって、除塵フィルターの除塵対象物を低減
し、脱臭部への微細粒子、油分のミスト等の侵入を防
ぎ、脱臭性能の低下および再生性能の低下を防ぐことが
可能となり、更にはフィルター全体の寿命延長をも可能
とするものである。

【００２６】この固体超強酸粒子の除塵フィルターへの
望ましい面密度は５〜５０ｇ／ｍ²である。５ｇ／ｍ²以
下では、十分な効果が得られず、５０ｇ／ｍ²以上で
は、固体超強酸粒子の脱離が起こりやすいからである。

【００２７】除塵フィルター部は、空気流れ方向に対し
て、２層の不織布から構成され、かつ、空気流れ方向に
対して、上流側に位置するフィルターは平均繊維径２５
〜４０μｍの繊維で主に構成された不織布で、該不織布
の面密度は１０〜１００g/ｍ ²であることが望ましい。

【００２８】一般に除塵フィルターの通気抵抗は不織布
の繊維径が小さいほど高く、面密度が高いほど、大きく
なる。本発明の除塵脱臭フィルターは風速が０．５ｍ／
ｓ〜３ｍ／ｓという高速で使用するので、前記範囲より
も小さな径の繊維を主成分としたり、より多い面密度と
すると圧力損失が大きくなり実用に耐えない。逆に前記
範囲よりも大きな径の繊維を主成分とすると腰がないの
でフィルターとして使用が困難となる。

【００２９】また、固体超強酸粒子を下流側の除塵フィ
ルターに存在させても良く、さらに脱臭性能を向上させ
ることができる。

【００３０】また、除塵フィルターにエレクトレット処
理された繊維が含まれていても良く、固体超強酸粒子に
よる帯電効果を更に高めて除塵性能を向上させることが
できる。

【００３１】本発明で用いる固体超強酸は、図４に示す
ように、錫、ジルコニウム、チタン、鉄からなる群より
選ばれた少なくとも1種の酸化物の表面に、タングステ
ン酸化物を担持させた、粒子径が２０〜２００ｎｍのＷ
Ｏ₃/ＺｒＯ₂，ＷＯ₃/ＳｎＯ₂, ＷＯ₃/TｉＯ₂, ＷＯ₃/Ｆ
ｅ₂Ｏ₃である。

【００３２】この固体超強酸は粒子径が２０〜２００ｎ
ｍであることが望ましい。できるだけ細かくして表面積
を大きく保つことが望ましいが、あまり細かくし過ぎる
と表面エネルギーが高くなるため、粒子の熱的安定性が
低下しシンタリングを起こしやすくなる。従って、活性
と熱的安定性の兼ね合いから望ましい粒子径を２０〜２
００ｎｍとした。酸化タングステン粒子の径が０．１〜
１００ｎｍで、それが錫、ジルコニウム、チタン、鉄の
酸化物粒子（粒子の径が１〜１００ｎｍ）に担持されて
いることである。

【００３３】また高い活性を得ることのできる、タング
ステン酸化物の割合としては、固体超強酸に対して８〜
１６質量％で、望ましくは１３±０．５質量％である。
１６質量％よりタングステン酸化物の比率を高くする
と、タングステン単独の酸化物が生成してしまい、これ
は性能低下の原因となる。８質量％よりタングステン酸
化物の比率を低くすると、充分な性能が得られない。

【００３４】固体超強酸粒子のもう一つの特性である、
捕集したミストの分解を促進するためには白金を固体超
強酸粒子に担持させることが望ましい。それにより分解
性能が高まり、除塵部分の負荷が低減する。分解したガ
スは、脱臭部分で吸着分解される。

【００３５】白金の担持量は０．１から８質量％である
ことが望ましい。０．１質量％以下では効果が確認され
ず、８質量％以上にしても増やした効果が確認されな
い。

【００３６】下流側に位置する除塵フィルターは、上流
側の除塵フィルターと同様でも問題ないが、より集塵性
能を高く設定してもよく、例えば平均繊維径０．５〜１
０μｍ、面密度１０〜４０g/ｍ²の繊維を含んだ不織布
で構成してもよい。固体超強酸粒子を含む除塵部分の繊
維は、不織布に用いることのできるものであれば問題が
ないが、好ましくはポリプロピレン（PP）もしくはポリ
エチレンテレフタレート（PET）メルトブローを主な構
成物であればよい。

【００３７】また、固体超強酸粒子を除塵フィルターに
安定に存在させるには固着させるためのバインダーが必
要で、珪素、アルミナの少なくとも何れかの元素を含ん
でなるものが望ましい。このようなバインダーとしては
トリエチルシラン、水酸化アルミニウムゾルなど公知の
ものを利用しうる。

【００３８】本発明にて好適に用いられる固体超強酸
は、ジルコニウム、チタン、鉄からなる群より選ばれた
少なくとも１種の酸化物粒子と酸化タングステン粒子よ
りなり、概ね以下の工程を経由して製造される。

【００３９】（１）液温を１５〜２５℃に保ちつつ攪拌
している、錫、ジルコニウム、チタン、鉄の塩化物、硝
酸塩、オキシ塩化物からなる群より選ばれた少なくとも
1種の化合物を含む水溶液に、そのｐHが８．０±０．１
になるまで塩基性水溶液を滴下して沈殿物粒子を水溶液
中に生成させ、生成した粒子を水で洗浄後、乾燥する。

【００４０】（２）更に液温を１５〜２５℃に保ちつつ
攪拌しているで得た粒子と水の縣濁液に、メタタング
ステン酸アンモニウム（化学式：（NH₄）₆（H₂W₁₂O₄ ₀）
/nH₂O，WO₃量：５０質量％）を加え、更に攪拌した後に
水を除去する。

【００４１】（３）前記粒子を空気中にて３５０から９
００℃で焼成する。

【００４２】

【実施例】次に、本発明に係わる脱臭フィルターの実施
例について説明するが、本発明は、このような実施例の
みに限定されるものではない。

【００４３】＜共通の仕様＞本発明で用いられる、脱臭
フィルターとしては、３層構造からなるフィルターであ
って、上下に形状保持及び除塵を目的とした不織布層と
中間に吸着材を保持することを目的とした保持層の３層
からなり、活性炭粒等吸着材の保持用不織布として３０
〜５０μｍのポリプロピレン繊維若しくはレーヨンなど
の繊維でなる目付３０〜８０ｇ／ｍ²の不織布を用い、
活性炭粒等の吸着材を保持させた。活性炭粒としては粒
径１００μｍ以上の活性炭からなるものであり、これら
の代替えとして、ゼオライト等の吸着性能を有する粒状
のものを適宜使用することも可能である。

【００４４】これら、吸着材を不織布に固着するために
ホットメルト不織布、若しくはホットメルトパウダを用
いることが望ましいが、接着面に著しい目詰まりが見ら
れなければ接合の手段は限定されない。

【００４５】（実施例１）＜固体超強酸粒子の調整＞２０℃に保ちつつ良く攪拌し
たの水に ZrOCl₂・８H₂Oを解かし、これに１Nのアンモ
ニア水をｐHが８．０±０．１になるまで滴下して、沈
殿物が生成することを確認した。この沈殿物を遠心分離
し、塩素イオンが検出されなくまるまでそれを繰り返し
蒸留水で洗浄する操作を行った後に、１００℃にて乾燥
してZr(OH)₄を得た。次に、このZr(OH)₄を２０℃の水に
分散させた縣濁液を攪拌し、（NH₄）₆（H₂W₁₂O₄₀）/nH₂
Oを加えて含浸する。その後、水分を室温で除去後、１
００℃で乾燥、７５０℃で焼成し、Wを１３質量％担持
したＷＯ₃/ＺｒＯ₂粒子を得た。

【００４６】＜脱臭フィルターの上流側の除塵部分への
ＷＯ₃/ＺｒＯ₂粒子の固着＞除塵用不織布として、主に
繊維径が３０〜３５μｍのポリプロピレン繊維で構成さ
れた４０ｇ／ｍ²の目付けを有するものを用いた。ＷＯ₃
/ＺｒＯ₂粒子を、チッソ（株）製シランカップリング
剤、商品名「サイラエースＳ３３０」と共に水に加え
て、振動ミルにより混合粉砕し、均一なスラリー状態と
した。このスラリーに上流側に位置させる除塵用不織布
を浸漬し、エアブローして余分なスラリーを除き、ＷＯ
₃/ＺｒＯ₂を３０ｇ/ｍ²担持させた。この不織布に付着
しているＷＯ₃/ＺｒＯ₂の平均粒子径は４３ｎｍであ
る。

【００４７】＜脱臭フィルターの下流側の除塵部分＞固
体超強酸粒子を担持させない以外は上流側と同様とし
た。

【００４８】＜脱臭フィルターの脱臭部分の作製＞ヤシ
ガラ活性炭を塩化ルテニウム水溶液に浸漬し、８０℃で
乾燥することで、ルテニウムを添着した活性炭の吸着材
を得た。ルテニウムの添着量は、活性炭に対して５質量
％である。上記吸着材を目通量が２５０ｇ/ｍ²になるよ
うに保持用不織布にホットメルトパウダーで固着して保
持層とした。

【００４９】＜脱臭フィルターの作製＞保持層の上流側
に固体超強酸粒子を担持させた除塵用不織布を、下流側
に主に繊維径が３０〜３５μｍのポリプロピレン繊維で
構成された４０ｇ／ｍ²の目付けを有する除塵用不織布
を併せ、３層構造の除塵脱臭フィルター１とした。

【００５０】（実施例２）実施例１において、固体超強
酸粒子の目付量を５ｇ／ｍ²とする以外は同様にして除
塵脱臭フィルター２とした。

【００５１】（実施例３）実施例１において、固体超強
酸粒子の目付量を５０ｇ／ｍ²とする以外は同様にして
除塵脱臭フィルター３とした。

【００５２】（実施例４）実施例１において、上流側除
塵用不織布の面密度を９０ｇ／ｍ²とする以外は同様に
して除塵脱臭フィルター４とした。

【００５３】（実施例５）実施例１において、上流側除
塵用不織布の面密度を２０ｇ／ｍ²とする以外は同様に
して除塵脱臭フィルター５とした。

【００５４】（実施例６）実施例１において、上流側除
塵用不織布の主な繊維の径を２０から２５μｍとする以
外は同様にして除塵脱臭フィルター６とした。

【００５５】（実施例７）実施例１において、上流側除
塵用不織布の主な繊維の径を３５から４０μｍとする以
外は同様にして除塵脱臭フィルター７とした。

【００５６】（実施例８）実施例１において、下流側不
織布にも上流側不織布と同じ固体超強酸を３０ｇ／ｍ²
担持する以外は同様にして除塵脱臭フィルター８とし
た。

【００５７】（実施例９）実施例１において、上流側除
塵用不織布の繊維をエレクトレット処理する以外は同様
にして除塵脱臭フィルター９とした。

【００５８】（実施例１０）実施例１において、固体超
強酸粒子の酸化タングステンの量を８質量％にする以外
は同様にして除塵脱臭フィルター１０とした。

【００５９】（実施例１１）実施例１において、固体超
強酸粒子の酸化タングステンの量を１６質量％にする以
外は同様にして除塵脱臭フィルター１１とした。

【００６０】（実施例１２）実施例１において、固体超
強酸粒子のジルコニアを錫に変更する以外は同様にして
除塵脱臭フィルター１２とした。

【００６１】（実施例１３）実施例１において、固体超
強酸粒子のジルコニアをチタンに変更する以外は同様に
して除塵脱臭フィルター１３とした。

【００６２】（実施例１４）実施例１において、固体超
強酸粒子のジルコニアを鉄に変更する以外は同様にして
除塵脱臭フィルター１４とした。

【００６３】（実施例１５）実施例１において、固体超
強酸粒子を粉砕してその粒子径を２５μｍにする以外は
同様にして除塵脱臭フィルター１５とした。

【００６４】（実施例１６）実施例１において、固体超
強酸粒子を粉砕してその粒子径を８０μｍにする以外は
同様にして除塵脱臭フィルター１６とした。

【００６５】（実施例１７）実施例１において、固体超
強酸粒子に白金を０．５質量％担持する以外は同様にし
て除塵脱臭フィルター１７とした。固体超強酸粒子を塩
化白金酸水溶液に含浸して１００℃で乾燥、４００℃で
焼成して、白金を担持した。

【００６６】（実施例１８）実施例１において、固体超
強酸粒子に白金を８質量％担持する以外は同様にして除
塵脱臭フィルター１８とした。白金を担持方法は、実施
例１７と同様な方法で行った。

【００６７】（比較例１）実施例１において、固体超強
酸粒子を担持させない以外は同様にして脱臭フィルター
Aとした。

【００６８】（比較例２）実施例１において、上流側不
織布の面密度を５ｇ／ｍ²とする以外は同様にして脱臭
フィルターBとした（比較例３）実施例１において、上流側不織布の面密度
を１２０ｇ／ｍ²とする以外は同様にして脱臭フィルタ
ーBとした（比較例４）実施例１において、固体超強酸の量を３ｇ
／ｍ²とする以外は同様にして脱臭フィルターDとした（比較例５）実施例１において、上流側不織布の繊維の
径を１０μｍとする以外は同様にして脱臭フィルターE
とした（比較例６）実施例１において、上流側の除塵用不織布
が固体超強酸粒子を担持された繊維に替えてエレクトレ
ット処理された繊維とすること以外は同様にして脱臭フ
ィルターFとした。

【００６９】上記実施例及び比較例のフィルターの仕様
をまとめて表１に示す。さらに実施例、比較例で得たフ
ィルターを以下の試験方法で評価し、その結果を表２に
示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】＜試験方法＞初期脱臭性能評価として、
０．１ｍ³の箱にてたばこを５本燃やし、そのガスを箱
に入れたΦ５０のフィルターに対して、０．１m/ｓの流
速で３０分間循環させ、箱のアセトアルデヒド、酢酸、
アンモニア濃度を測定した。耐久性能評価は、０．１ｍ
³の箱にてたばこを５本燃やし、そのガスを箱に入れた
Φ５０のフィルターに対して、０．１m/ｓの流速で３０
分間循環させる、これを１サイクルとして再度実験を繰
り返すことを合計５回行い、５サイクル目の、箱内のア
セトアルデヒド、酢酸、アンモニア濃度を測定した。併
せて、耐久したサンプルに試験空気速度３ｍ/分、試験
ダストにJIS15種粉塵を用い、ダスト供給量0.5g/minで6
ｇ供給後のダスト負荷をかけた後、試験面流速1.0ｍ/ｓ
での圧損を調べた。

【００７３】表２の結果から明らかなように、実施例の
フィルター１〜１８は、比較例のフィルターA〜Fと比較
して初期及び耐久後の脱臭性能及び通気抵抗において優
れた性能を示している。

【００７４】

【発明の作用】本発明の構成の除塵脱臭フィルターにお
いて、低圧損と帯電効果による高い捕集効率を両立させ
ることが可能となり、脱臭部分へのミストの付着を抑制
できる。すなわち固体超強酸粒子がもたらす除塵フィル
ター部の帯電効果により空気中の粉塵の捕集効率が高ま
るので、圧力損失の低い不織布を使用でき、結果として
低圧損と高捕集率の両立を図れる。

【００７５】また粉塵を高効率で捕集するので脱臭部分
にミストが到達しにくくなり、吸着材や触媒に悪影響を
与えにくくなる。結果として吸着材の吸着性能や触媒の
分解性能が充分に活かされる。併せて、固体超強酸粒子
により、除塵部分に付着したミスト成分が分解されて、
捕集した粉塵量を低減できる。

【００７６】更に、固体超強酸粒子は捕集した粉塵の
内、ミストを分解して低分子のガスに変換して近接する
脱臭部分の吸着材や触媒に捕捉させる。それにより粉塵
の負荷量を低減するので除塵部分の寿命も延ばせる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の脱臭フィルター素子を模式的に示した
図である。

【図２】本発明の脱臭フィルターの断面の一例を示す断
面図である。

【図３】従来例のフィルターの断面の一例を示す断面図
である。

【図４】本発明の固体超強酸粒子の模式図である。

【符号の説明】

１保持用不織布２上流側除塵用不織布３下流側除塵用不織布４活性炭５触媒６固体超強酸粒子７酸化タングステン粒子８ジルコニア、錫、チタン、鉄の酸化物粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 39/16 Ｂ０１Ｄ 39/16 ＡＢ６０Ｈ 3/06 ６３１Ｂ６０Ｈ 3/06 ６３１Ｄ０４Ｈ 1/40 Ｄ０４Ｈ 1/40 ＡＢＤ０６Ｍ 11/46 Ｄ０６Ｍ 101:20 11/48 101:32 11/49 Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１ＺＦ２４Ｆ 1/00 Ｄ０６Ｍ 11/12 // Ｄ０６Ｍ 101:20 101:32 Ｆターム(参考） 3L051 BA00 BB01 4C080 AA06 AA07 BB02 BB05 CC01 HH05 JJ06 KK02 LL03 MM02 MM05 NN27 QQ11 4D019 AA01 AA02 BA16 BB03 BB06 BB10 BC01 BC05 BC07 BC10 BD01 BD10 CA02 CB06 DA03 4L031 AA14 AA18 AB34 BA09 CB10 DA00 DA13 4L047 AA14 AA21 BA23 BB02 BB06 CB10 CC12 DA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着材と吸着したガスを分解する触媒成
分が含まれる保持用不織布と、該保持用不織布をその間
に挟持する除塵用不織布とからなる積層構造の脱臭フィ
ルターにおいて、空気流れの上流側に位置する除塵用不
織布に固体超強酸粒子を含ませたことを特徴とする除塵
脱臭フィルター。
【請求項２】前記空気流れの上流側に位置する除塵用
不織布が、前記固体超強酸粒子を５〜５０ｇ/ｍ²含み、
径が２５〜４０μｍの繊維が主な構成物で面密度が１０
〜１００ｇ/ｍ²の不織布を用いる、ことを特徴とする請
求項１記載の除塵脱臭フィルター。
【請求項３】固体超強酸粒子が空気流れの下流側に位
置する除塵用不織布にも担持されていることを特徴とす
る、請求項１ないし２いずれかに記載の除塵脱臭フィル
ター。
【請求項４】前記上流側、下流側のどちらかすくなく
とも一方の除塵用不織布にエレクトレット処理された繊
維が含まれていることを特徴とする、請求項１ないし３
いずれかに記載の除塵脱臭フィルター。
【請求項５】前記固体超強酸粒子が、粒子径が２０〜
２００ｎｍのＷＯ₃/ＺｒＯ₂，ＷＯ₃/ＳｎＯ₂, ＷＯ₃/T
ｉＯ₂, ＷＯ₃/Ｆｅ₂Ｏ₃のいずれかであることを特徴と
する、請求項１ないし４いずれかに記載の除塵脱臭フィ
ルター。
【請求項６】前記ＷＯ₃がＷＯ₃/ＺｒＯ₂，ＷＯ₃/Ｓｎ
Ｏ₂, ＷＯ₃/TｉＯ₂, ＷＯ₃/Ｆｅ₂Ｏ₃に対して８〜１６
質量％含まれている固体超強酸粒子を用いることを特徴
とする、請求項１ないし５いずれかに記載の脱臭フィル
ター。
【請求項７】前記固体超強酸粒子が更に白金を担持し
ている事を特徴とする、請求項１ないし６いずれかに記
載の除塵脱臭フィルター。
【請求項８】前記白金の量が固体超強酸粒子に対し
て、０．１〜８質量％であることを特徴とする請求項１
ないし７いずれかに記載の除塵脱臭フィルター。
【請求項９】前記除塵フィルター部で用いられる不織
布は、ポリプロピレン（PP）もしくはポリエチレンテレ
フタレート（PET）メルトブローを主な構成物であるこ
とを特徴とする請求項１ないし８いずれかに記載の除塵
脱臭フィルター。
【請求項１０】前記固体超強酸粒子はバインダーによ
り不織布繊維上に固着され、該バインダー材は珪素、ア
ルミナの少なくともいずれかの元素を含んでなることを
特徴とする請求項１ないし９いずれかに記載の除塵脱臭
フィルター。
【請求項１１】請求項１ないし１０いずれかに記載の
フィルターの製造法であって、固体超強酸粒子とバイン
ダーを含むスラリーを作製し、そのスラリーに不織布を
浸漬する、或いは、スラリーをスプレーコーティングし
て付着させ、その後乾燥させる工程を含むことを特徴と
する除塵脱臭フィルターの製造方法。