JP2003071215A - エアーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、初期の圧力損失の低い状態を長期間
に亘って維持することができ、しかも表面積が大きくイ
ンサート成形の自動化が容易であり、可撓性に富み、柔
軟性を有するエアフィルターを提供することを目的とす
る。 【解決手段】連続するループ構造を有する編組織に構成
されたプリーツ状編物で構成されてなり、糸径１００μ
ｍ〜５００μｍのモノフィラメントを２８ゲージ〜８ゲ
ージで編み上げたプリーツ状編物からなるエアフィルタ
ーおよびこれをインサート成形してなるエアフィルター
成形体に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄器、ファ
ンヒーター等の空調機器、乾燥機等のエアーフィルター
およびエアフィルター成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアコン等の空調機器のエアフィルター
には、一般に合成樹脂のモノフィラメント不織布、ネッ
ト状織物などが使用されている。近年、空調機器は省エ
ネの観点から低消費電力タイプの設計が求められてお
り、このようなエアコン等の空調機器のエアフィルター
は、ファンモーターの消費電力を少なくする目的から、
例えば、図１に示すような、通称ハニカムネットと呼ば
れるモノフィラメントを素材とした蜂巣組織のネット状
の織物が使用されてきている。このハニカムネットをイ
ンサート成形等により合成樹脂製の枠で構成されたエア
フィルターを、エアコン等空調機器の所定の個所に装着
して用いられる。近年エアコン自体が小型化し、これに
伴って空調機器の狭いスペースの中でフィルター面積を
最大限に確保できるようにフィルターを湾曲した形状で
空調機器本体に取り付けられることが多い。さらにフィ
ルターの表面積をより広くし集塵効率を高めるべく、図
３に示したようなプリーツ加工を施したハニカムネット
が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のネ
ット状織物からなるハニカムネットで構成されるフィル
ターにおいては、種々の問題点がある。すなわち、初期
の圧力損失は低いが、使用中にハニカムネットに塵が付
着し、短期間に目詰まりが発生し圧力損失が高くなり、
濾過効率が低下する。これを改良するために表面積を大
きくしたプリーツ加工を施したものがある。しかしプリ
ーツ加工を施したハニカムネット（以下、「プリーツハ
ニカムネット」という）はインサート成形によりフィル
ター成形体とするに際して、プリーツ加工されたハニカ
ムネット形状に対応した凹凸形状を有する複雑な形状の
金型を必要とすると同時に、金型の凹凸形状部分にプリ
ーツハニカムネットを組み込まなければならず、その位
置合わせおよび作業が煩雑である。またプリーツハニカ
ムネットは、例えば図３に示すように長さ方向に山部、
谷部の順でプリーツが連続して形成されているが、その
製造方法から、織物の長さ方向に張力をかけるとプリー
ツが崩れるので、インサート成形の自動化ができない。
さらにプリーツハニカムネットをインサート成形したエ
アフィルター成形体は、構造的に枠やリブが太くなるた
めに可撓性に乏しく、柔軟性に欠け、小型化が進むエア
コン等空調機器本体に湾曲させて装着することが困難で
ある。

【０００４】本発明は、上記の問題点に鑑み、初期の圧
力損失の低い状態を長期間に亘って持続することがで
き、しかも表面積が大きくインサート成形の自動化が容
易であり、可撓性に富み柔軟性を有するエアフィルター
およびエアフィルター成形体を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するためにエアフィルター材料等について種々の
観点から多角的に検討を行った結果、エアーフィルター
を、連続するループ構造を有する編組織に構成されたプ
リーツ状編物で構成することにより、従来の問題点を一
挙に解決することができることを見出し、本発明を為し
たものである。

【０００６】すなわち、本発明は、（１）連続するルー
プ構造を有する編組織に構成されたプリーツ状編物で構
成されてなることを特徴とするエアーフィルターに関
し、（２）プリーツ状編物が糸径１００μｍ〜５００μ
ｍのモノフィラメントを２８ゲージ〜８ゲージで編み上
げられたウエーブ構造を有するネット状編物であること
を特徴とする上記（１）記載のエアフィルターに関す
る。さらに、（３）上記（１）または（２）記載のプリ
ーツ状編物をインサート成形により一体成形してなるエ
アーフィルター成形体、また（４）上記（１）または
（２）記載のプリーツ状編物をエアフィルター成形枠に
溶着してなるエアーフィルター成形体に関するものであ
る。

【０００７】本発明におけるエアフィルターおよびエア
フィルター成形体は、上記のように１００μｍ〜５００
μｍの糸径を有するモノフィラメントを２８ゲージ〜８
ゲージで、連続するループ構造を有する編組織に構成さ
れたプリーツ状編物で、断面形状が波形の形状を示すウ
エーブ構造を有するネット状の編物で構成されている。
（以下、本発明における上記プリーツ状編物を「ウエー
ブネット」という）本発明におけるウエーブネットは表
面積が大きく、従来の織物のネットで構成されるハニカ
ムネットフィルターのように表面積を大きくするために
プリーツ加工等を施す必要はない。その上、ループ構造
の編組織に構成されているので粗密差を少なくし圧力損
失を低くすることができる。

【０００８】本発明におけるウエーブネットには、糸径
が１００μｍ〜５００μｍのモノフィラメントが使用さ
れるが、好ましくは、１５０μｍ〜３００μｍであり、
さらには１８０μｍ〜２２０μｍの糸径のモノフィラメ
ントを用いることが好ましい。糸径が１００μｍ未満の
モノフィラメントの場合には編物自体の腰が弱く、所望
のプリーツ構造を維持することが困難となり、またエア
ーフィルターとしての所望の強度が得られず好ましくな
い。一方、５００μｍを超える糸径のモノフィラメント
の場合には、エアーフィルターとして特性を示す適切な
開き目を形成することができない。

【０００９】また、本発明においては目的とするウエー
ブネットの編目の粗密から２８ゲージ〜８ゲージの範囲
で編み上げられる。使用される糸径にもよるが、好まし
くは、２２ゲージ〜１０ゲージの範囲が用いられる。上
記のゲージ範囲外で編み上げた編物の場合はエアーフィ
ルターとしての特性を示す適切な開き目を有する編物を
形成することができない。

【００１０】本発明のエアフィルターおよびエアフィル
ター成形体を構成するウエーブネットは、連続したルー
プ構造の横編みタイプの編組織に構成されたプリーツ状
編物でウエーブ構造を有するネットで構成されており、
柔軟性を有し、長さ方向、幅方向いずれの方向にも伸縮
性があり、例えば、インサート成形時、あるいは成形枠
に溶着する際にウエーブネットの山部または谷部の一部
分が押しつぶされてもループ構造の編組織であるために
変形を吸収してウエーブ構造を有するネットに復元する
特性を有しているので、成形金型として、従来のプリー
ツハニカムネットの場合におけるようなプリーツの山
部、谷部を装着する凹凸形状が不要である。したがっ
て、インサート成形する際等に、金型の凹凸形状に装着
する位置合わせのための煩雑な作業を必要とせず、イン
サート成形の自動化が容易である。

【００１１】本発明のウエーブネットにおけるモノフィ
ラメントの素材は、主としてポリプロピレン系繊維、ポ
リエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド
（ナイロン）系繊維等の合成繊維が使用され、その他の
合成繊維、例えば、アクリル系繊維、ポリウレタン系繊
維、塩化ビニル系繊維を使用することもできる。また所
望に応じて合成繊維に抗菌性、防黴性、あるいは消臭性
などの機能を付与することもでき、このような機能を付
与することは家庭用エアコンなどのエアーフィルターに
は好ましい態様の一つである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照しながら具体的に説明する。図１は、従来のハニカム
ネットの概要を示す模式図である。ハニカムネットは経
糸３と緯糸４とによりハニカム状（蜂巣状）に構成した
構造の織物である。図２は、プリーツ加工を施したハニ
カムネットの模式斜視図を示し、プリーツの山部５と谷
部６が順次織物の長さ方向に形成されているものであ
る。

【００１３】図３は、本発明のウエーブネットの概要を
示すを模式図である。図４は、図３のウエーブネットの
編組織を示す部分拡大図である。図４に示すように、ウ
エーブネットはモノフィラメント１を、横編みタイプで
連続したループ構造２を上下交互に形成して、編組織が
立体的に粗密の部分を形成するように構成されて編み上
げたウエーブ構造を示す。そして図３に示したように、
幅方向にウエーブの山部５５と谷部６６が順次配置され
るように編組織が構成されたウエーブ構造からなり、柔
軟性があり長さ方向および幅方向に伸縮性を有し、優れ
た復元性を有するので、長さ方向に張力をかけてもウエ
ーブ構造が壊れない。本発明エアフィルターおよびエア
フィルター成形体を構成するウエーブネットは、このよ
うな構造の編組織であることから表面積が大きく、集塵
効率に優れており、かつ圧力損失が少ないものである。
一方、図２に示す従来のプリーツハニカムネットは、幅
方向への伸縮性はなく、長さ方向に張力をかけた場合に
は、プリーツ形状が壊れてしまい復元性に欠ける。

【００１４】次に、本発明のウエーブネットまたは従来
のプリーツハニカムネットをインサート成形により一体
成形したエアフィルター成形体について説明する。図５
は、ウエーブネットまたは従来のプリーツハニカムネッ
ト（以下、これらを単に「ネット」ということがある）
を、インサート成形により一体成形したエアフィルター
成形体の一例を示す外観斜視図を示し、ネットは枠７、
７１とリブ８、８１で固定されている。

【００１５】図６および図７は、図５のＡ−Ａ’切断断
面図およびＢ‐Ｂ’切断断面図をそれぞれ示す。図６
は、従来のプリーツハニカムネットを一体成形したエア
フィルター成形体の切断断面図で、図６において、
（１）は、図５Ａ−Ａ’切断断面図で、エアフィルター
成形体を構成する枠７の部分は、プリーツハニカムネッ
ト９のプリーツ形状を維持した状態でネット全体が枠７
に埋設されている。また（２）は図５Ｂ−Ｂ’切断断面
図で、枠７１の部分はプリーツ形状を維持してネット全
体が枠７１に埋設されており、リブ８の部分はプリーツ
の山部５または谷部６の一部を埋設して固着されリブ８
が成形されている。なお、図５におけるリブ８１は、
（１）の切断断面図に示される枠７の部分と同様にプリ
ーツ形状を維持してネット全体がリブ８１中に埋設され
ている。

【００１６】図７は、本発明のウエーブネットを一体成
形したエアフィルター成形体の切断断面図で、図７にお
いて、（１）は図５Ａ‐Ａ’切断断面図で、エアフィル
ター成形体を構成する枠７の部分はウエーブネット１０
のウエーブ構造が幾らか押しつぶされた状態でネットが
枠７中に埋設されている。（２）は図５Ｂ−Ｂ’切断断
面図で、枠７１の部分およびリブ８の部分では共にウエ
ーブ構造が幾らか押しつぶされた状態でネットが枠およ
びリブ中に埋設して固着され枠７１およびリブ８が形成
されているが、枠７１およびリブ８の部分以外はウエー
ブが復元し元のウエーブ構造を示している。なお、図５
におけるリブ８１は（１）の切断断面図に示される枠７
の部分と同様にウエーブ構造が幾らか押しつぶされた状
態でネットがリブ８１中に埋設されている。

【００１７】図８および図９は、図６および図７に示す
エアフィルターのインサート成形における成形金型への
ネット装着状態を示す断面図である。なお、図８および
図９は金型を閉じる前の状態である。図８は従来のプリ
ーツハニカムネット９を成形金型に装着した状態を示す
断面図であり、（１）は、枠７の形成個所に相当する部
分の装着状態を示し成形金型１１，１２内にネット全体
が装着されている。（２）はリブ８の形成個所に相当す
る部分の装着状態を示す。リブ８の形成個所において
は、金型１１，１２にはプリーツハニカムネットの山部
および谷部に対応する凹凸部１５，１６が設けられてお
り、プリーツハニカムネットの山部５、谷部６がそれぞ
れ凹凸部１５，１６に装着された状態を示す。金型１
１，１２において、１７はリブ形成部であり、金型の凹
凸部の形状が一部変形した構造になっており、この部分
に樹脂が流入し、図６に示すように装着されたネット９
の山部または谷部を固着してリブ８が形成される。ま
た、金型１２の両側部に枠７１の形成部１８が設けられ
ており装着されたネットは枠７１中に埋設されて固着さ
れる。なお、図示されていないが図５に示すリブ８１に
おいては枠７の部分と同様に装着され固着されている。
このように従来のプリーツハニカムネットでは枠形成個
所において、またリブ８１枠形成個所において、プリー
ツハニカムネットのプリーツ形状を維持してプリーツの
山の高さで全体が樹脂中に埋設された構造であり、枠部
分およびリブ８１共に肉厚となり可撓性に劣る。

【００１８】図９は、本発明に係るウエーブネットを金
型に装着した状態を示す断面図であり、（１）は、枠７
の形成個所に相当する部分の装着状態を示し、成形金型
１３，１４内にネット全体が装着されている。（２）は
リブ８の形成個所に相当する部分の装着状態を示す。
（２）において、金型は、図８（２）に示されるような
ネットの形状に対応する凹凸部分は存在せず、金型１４
には、リブ形成部１７が、また両側部に枠７１の形成部
１８が設けられており、この部分に樹脂が流入し、図７
に示すように装着されたネット１０は押しつぶされた状
態で枠およびリブ中に埋設されて固着される。また図示
されていないが図５に示すリブ８１においては枠７の部
分と同様に装着され固着されている。本発明のウエーブ
ネットをインサート成形したエアフィルター成形体は、
枠部分およびリブ共に肉薄であり可撓性に富んでいるも
のである。また、本発明に係るウエーブネットは柔軟性
があり伸縮性に優れているので押しつぶされても元のウ
エーブ構造に復元する性質を有するので、インサート成
形によらず成形枠に溶着することによる方法でエアフィ
ルター成形体を形成することもできる。

【００１９】図１０は、エアフィルター成形体の自動イ
ンサート成形の概要を示す模式図を示す。ロール状に巻
かれたウエーブネット１０は連続的に送り出され、イン
サート成形金型１３、１４により自動的にインサート成
形された後、成形されたエアフィルター成形体１９は個
別に切断される。

【００２０】図１１は、空調機器本体２０へエアフィル
ター成形体１９を装着した状態を示す概念図を示す。本
発明のウエーブネットをインサート成形したフィルター
成形体は枠形成部分，リブ共に肉薄で、可撓性があり柔
軟性に富んでいるので、図１１に示すように、空調機器
の狭いスペースに湾曲させて装着することが容易であ
る。なお、インサート成形によりエアフィルター成形体
を成形する場合、あるいは成形枠への溶着に用いられる
樹脂はポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、やABS樹脂等が一般的に使用され
る。

【００２１】次に、本発明に係るウエーブネットからな
るエアフィルターおよび従来のプリーツハニカムネット
からなるエアフィルターについて、それぞれ圧力損失を
測定し、フィルター性能を評価した。

【００２２】図１２に圧力損失を測定する測定装置の概
略を示す。測定方法は、図１２において、チャンバー２
２の中央部に測定に供するフィルター（試料）１９を設
置し、送風機２１から空気を送り、測定フィルターの前
後の静圧を測定器２３，２４で測定しその差圧（ｍｍ／
Ｈ_２Ｏ）を求め、その時の風速をチャンバーの出口に備
えた風速測定器２５で測定した。フィルターが集塵した
時の状態は、簡易試験としてダストの代わりに１０ｇ／
ｍ^２の不織布を測定に供する夫々のフィルターに付着し
た状態で上記と同様に圧力損失を測定した。測定結果
は、風速（ｍ／ｓ）を横軸、差圧（ｍｍ／Ｈ_２Ｏ）を縦
軸として風速−差圧の関係を図１３および図１４のグラ
フに示した。図１３は初期すなわち集塵しない時、図１
４は集塵した時（１０ｇ／ｍ^２の不織布を付着した状
態）を示す。なお、図１３および図１４において「ハニ
カムＰＨ４４３８」は通常エアフィルターに用いられる
ハニカムネットを、「ハニカムＰＨ３４３２−２００
ｄ」は２００デニールのモノフィラメントからなるハニ
カムネットを、「ハニカムＰＨ３４３２−３００ｄ」は
３００デニールのモノフィラメントからなるハニカムネ
ットをそれぞれ示す。

【００２３】図１３から、本発明のウエーブネットから
なるフィルターは、３種類のハニカムネットからなるフ
ィルターのいずれよりも圧力損失が少ないことを示す。
図１４から、ダストを集塵した状態の簡易試験におい
て、本発明のウエーブネットからなるフィルターは、３
種類のハニカムネットよりも圧力損失が少ないことを示
す。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係るエアーフィルターおよびエ
アフィルター成形体は以下のような優れた効果を示す。 （１）モノフィラメントを連続したループ構造を有する
編組織に構成された編物からなるウエーブネットで構成
されており、空隙部分が多く、濾過面積が大きく圧力損
失が少なく、エアフィルターとしての特性を示す適切な
開き目を有する。 （２）またループ構造を有する編組織で横編みに構成さ
れた編物からなるウエーブネットで構成されており、柔
軟性に富み、長さ方向，幅方向への伸縮性に優れてお
り、ウエーブ構造を維持する性質を有し復元性にすぐれ
ており、成形時に金型によりウエーブ構造が押しつぶさ
れてもネット全体はウエーブ構造を維持することができ
る。 （３）エアフィルター成形体の成形金型は、従来のプリ
ーツハニカムネットの場合のように、ネットのプリーツ
形状に対応した凹凸形状を有する金型を用いる必要がな
いので、金型の凹凸部に装着する位置合わせの煩雑な作
業が不要であり、インサート成形の自動化が可能であ
る。 （４）さらに、エアフィルター成形体の枠およびリブを
薄くすることができ、エアフィルターおよびエアフィル
ター成形体は可撓性を有し柔軟であるので、エアコン等
の空調機器本体への装着時に湾曲させて装着することが
容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハニカムネットの概要を示す模式図。

【図２】プリーツハニカムネットの模式外観斜視図。

【図３】本発明のウエーブネットの概要を示す模式図。

【図４】本発明のウエーブネットの編組織を示す部分拡
大図。

【図５】エアフィルター成形体外観斜視図。

【図６】従来のプリーツハニカムネットをインサート成
形したエアフィルター成形体の断面図を示し、（１）は
図５Ａ−Ａ’切断断面図、（２）は図５Ｂ−Ｂ’切断断
面図を示す。

【図７】本発明のウエーブネットをインサート成形した
エアフィルター成形体の断面図を示し、（１）は図５Ａ
−Ａ’切断断面図、（２）は図５Ｂ−Ｂ’切断断面図を
示す。

【図８】従来のプリーツハニカムネットをインサート成
形する際の成形金型へのネットの装着状態を示す断面図
を示し、（１）は枠形成個所の装着状態、（２）はリブ
形成個所の装着状態をそれぞれ示す。

【図９】本発明のウエーブネットをインサート成形する
際の成形金型へのネットの装着状態を示す断面図を示
し、（１）は枠形成個所の装着状態、（２）はリブ形成
個所の装着状態をそれぞれ示す。

【図１０】自動インサート成形の概要を示す模式図。

【図１１】空調機器へのエアフィルターの装着状態を示
す概念図。

【図１２】圧力損失測定装置の概略図。

【図１３】初期の圧力損失測定結果を示す風速−差圧の
関係を示すグラフ。

【図１４】１０ｇ／ｍ^２の不織布を付着させた時の圧力
損失測定結果を示す風速−差圧の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１・・モノフィラメント ２・・ループ構造 ３・・経糸 ４・・緯糸 ５、５５・・山部 ６、６６・・谷部 ７、７１・・枠 ８、８１・・リブ ９・・ハニカムネット １０・・ウエーブネット １１、１２、１３、１４・・金型 １５、１６・・ネット装着凹凸部 １７・・リブ形成部 １８・・枠形成部 １９・・エアフィルター、エアフィルター成形体 ２０・・空調機器本体 ２１・・送風機 ２２・・チャンバー ２３、２４・・静圧測定器 ２５・・風速測定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 久司 石川県能美郡寺井町字粟生ツ20番地 旭合 繊加工株式会社内 Ｆターム(参考） 3L051 BB01 BB02 4D019 AA01 BA12 BA13 BB02 CA02 DA02 4D058 JA13 JB13 JB14 JB24 KA01 KA13 SA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続するループ構造を有する編組織に構
   成されたプリーツ状編物で構成されてなることを特徴と
   するエアーフィルター。
2. 【請求項２】 プリーツ状編物が糸径１００μｍ〜５０
   ０μｍのモノフィラメントを２８ゲージ〜８ゲージで編
   み上げられたウエーブ構造を有するネット状編物である
   ことを特徴と請求項１記載のエアフィルター。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のプリーツ状編物
   をインサート成形により一体成形してなるエアーフィル
   ター成形体。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のプリーツ状編物
   をエアフィルター成形枠に溶着してなるエアーフィルタ
   ー成形体。