JP2013031828A - Air filter, manufacturing method thereof, and air cleaner provided with the air filter - Google Patents

Air filter, manufacturing method thereof, and air cleaner provided with the air filter Download PDF

Info

Publication number
JP2013031828A
JP2013031828A JP2011259957A JP2011259957A JP2013031828A JP 2013031828 A JP2013031828 A JP 2013031828A JP 2011259957 A JP2011259957 A JP 2011259957A JP 2011259957 A JP2011259957 A JP 2011259957A JP 2013031828 A JP2013031828 A JP 2013031828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
air filter
nanofiber
air
material portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011259957A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5927413B2 (en
Inventor
Mio Oribe
美緒 織部
Keita Takahashi
慶太 高橋
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.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011259957A priority Critical patent/JP5927413B2/en
Priority to PCT/JP2012/005476 priority patent/WO2013051185A1/en
Priority to CN201280037834.9A priority patent/CN103732302B/en
Publication of JP2013031828A publication Critical patent/JP2013031828A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5927413B2 publication Critical patent/JP5927413B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the productivity as for an air filter, a manufacturing method thereof, and an air cleaner provided with the air filter.SOLUTION: The air filter includes a base material portion 14 consisting of an aggregate of fibers 17, and a minute fiber layer 15 consisting of an aggregate of nanofibers 18 bonded to the base material portion 14. The nanofiber 18 has a constitution in which a dimension A of an adhesive surface part 21 in contact with base material portion 14 in a width direction is larger than a dimension B of a non-adhesive surface part 22 out of contact with the base material portion 14 in the width direction.

Description

本発明は、空気調和機などに組み込まれるエアフィルタ、およびエアフィルタの製造方法、およびこのエアフィルタを備えた空気清浄装置に関する。   The present invention relates to an air filter incorporated in an air conditioner and the like, a method for manufacturing the air filter, and an air cleaning device including the air filter.

従来のエアフィルタは、基材部と、この基材部に設けた細繊維層とを備え、基材部と細繊維層は、接着剤により、接着する構成となっていた(例えば、特許文献1参照)。   A conventional air filter includes a base material part and a fine fiber layer provided on the base material part, and the base material part and the fine fiber layer are configured to adhere with an adhesive (for example, Patent Documents). 1).

特開2010−274144号公報JP 2010-274144 A

上記従来例における課題は、生産性が低いということであった。   The problem in the conventional example is that productivity is low.

すなわち、基材部と細繊維層との結合強度を高めるために基材部と細繊維層は、上述のごとく接着剤により接着する構成となっており、この接着剤による接着工程が必要となる分、生産性が低くなるのであった。   That is, in order to increase the bonding strength between the base material portion and the fine fiber layer, the base material portion and the fine fiber layer are configured to adhere with an adhesive as described above, and an adhesion step using this adhesive is required. The productivity was reduced.

そこで本発明は、生産性を高めることを目的とするものである。   Thus, the present invention aims to increase productivity.

そしてこの目的を達成するために本発明は、繊維の集合体からなる基材部と、この基材部に接着したナノファイバー集合体からなる細繊維層とを備え、前記ナノファイバーは、基材部との接着面部分における幅方向の寸法が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法よりも大きい構成としたことを特徴とするものであり、これにより初期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the present invention comprises a base material portion made of a fiber assembly and a fine fiber layer made of a nanofiber assembly bonded to the base material portion, and the nanofiber comprises a base material The size in the width direction of the bonding surface portion with the part is larger than the size in the width direction of the non-bonding surface portion with the base material portion, thereby achieving the initial purpose. Is.

以上のように本発明は、繊維の集合体からなる基材部と、この基材部に接着したナノファイバー集合体からなる細繊維層とを備え、前記ナノファイバーは、基材部との接着面部分における幅方向の寸法が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法よりも大きい構成としたものであるので、生産性を高めることが出来るものである。   As described above, the present invention includes a base material portion made of a fiber assembly and a fine fiber layer made of a nanofiber assembly bonded to the base material portion, and the nanofiber is bonded to the base material portion. Since the dimension in the width direction in the surface portion is larger than the dimension in the width direction in the non-adhesive surface portion with the base material portion, productivity can be improved.

すなわち、本発明においては、繊維の集合体からなる基材部に、ナノファイバー集合体からなる細繊維層を直接接着するに際し、前記ナノファイバーの、基材部との接着面部分における幅方向の寸法を、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法よりも大きい構成とすることにより、接着剤による接着工程を用いることなく、基材部に、細繊維層を直接接着することができ、この結果として、接着工程が不要となる分、生産性を高めることが出来るものである。   That is, in the present invention, when directly adhering the fine fiber layer composed of the nanofiber aggregate to the base material section composed of the fiber aggregate, the nanofibers in the width direction of the adhesive surface portion with the base material section. By making the dimensions larger than the dimension in the width direction in the non-adhesive surface portion with the base material portion, the fine fiber layer can be directly bonded to the base material portion without using an adhesive bonding step. As a result, the productivity can be increased by the amount that the bonding step is unnecessary.

また、細繊維層が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が異なる2種類以上のナノファイバー集合体を積層してなるものであり、これにより、長期間の使用に対する優れた耐久性を得るものである。   Further, the fine fiber layer is formed by laminating two or more kinds of nanofiber aggregates having different dimensions in the width direction in the non-adhesion surface portion with the base material portion, and thereby excellent for long-term use. Durability is obtained.

本発明の実施の形態1を示すエアフィルタを備えた空気清浄装置の断面図Sectional drawing of the air purifying apparatus provided with the air filter which shows Embodiment 1 of this invention 同エアフィルタの斜視図Perspective view of the air filter 同エアフィルタの拡大斜視図Enlarged perspective view of the air filter 同エアフィルタの拡大断面図Enlarged sectional view of the air filter 同エアフィルタのナノファイバーと基材部との接合面部分を示す図The figure which shows the joint surface part of the nanofiber and base material part of the same air filter 同エアフィルタの製造方法を示す概略図Schematic showing the manufacturing method of the same air filter 本発明の実施の形態2を示すエアフィルタの概略断面図Schematic sectional view of an air filter showing a second embodiment of the present invention 実施例の、繊維径ごとの圧力損失変化を示すグラフThe graph which shows the pressure loss change for every fiber diameter of an Example

本発明の請求項1記載のエアフィルタは、繊維の集合体からなる基材部と、この基材部に接着したナノファイバー集合体からなる細繊維層とを備え、前記ナノファイバーは、基材部との接着面部分における幅方向の寸法が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法よりも大きい構成としたものである。これにより、ナノファイバーと基材部との接着面積が大きくなるため、接着剤を用いることなく強固に接着することができるという効果が得られる。   The air filter according to claim 1 of the present invention includes a base material portion made of a fiber assembly and a fine fiber layer made of a nanofiber assembly bonded to the base material portion. The dimension of the width direction in the adhesion surface part with a part is set as the structure larger than the dimension of the width direction in the non-adhesion surface part with a base material part. Thereby, since the adhesion area of a nanofiber and a base material part becomes large, the effect that it can adhere | attach firmly without using an adhesive agent is acquired.

また、細繊維層が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が異なる2種類以上のナノファイバー集合体を積層してなるものである。これにより、大きさの異なる粉塵を、各層で分離して捕集することができるようになり、エアフィルタの長期間の使用に対する耐久性を得ることができる。   Further, the fine fiber layer is formed by laminating two or more kinds of nanofiber aggregates having different widthwise dimensions in the non-adhesion surface portion with the base material portion. Thereby, dusts having different sizes can be separated and collected in each layer, and durability against long-term use of the air filter can be obtained.

また、細繊維層が、少なくとも、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が主に200nm程度であるナノファイバー集合体と、主に600nm程度であるナノファイバー集合体とを含むものである。これにより、大きい粉塵を600nmの粗い層で、細かい粉塵を200nmの密な層で捕集することができ、粉塵を各層で分離して捕集することにより、エアフィルタの長期間の使用に対する耐久性を得ることができる。   Further, the fine fiber layer includes at least a nanofiber aggregate having a dimension in the width direction of the non-adhesive surface portion with the base material portion mainly of about 200 nm and a nanofiber assembly mainly of about 600 nm. . As a result, large dust can be collected in a coarse layer of 600 nm and fine dust can be collected in a dense layer of 200 nm. Sex can be obtained.

また、2種類以上のナノファイバー集合体の目付量が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法の小さいものについて、大きいものよりも相対的に少量であれば、長期的な使用における、塵の詰まりによる圧力損失の上昇を抑制することができる。   In addition, if the basis weight of the two or more types of nanofiber aggregates is relatively small in size in the width direction in the non-adhesive surface portion with the base material portion, the long-term use The increase in pressure loss due to dust clogging can be suppressed.

また、請求項1から4いずれかに記載のエアフィルタを備えた空気清浄装置は、エアフィルタの、ナノファイバーが基材部から剥れることによる補集効率の低下を長期に亘り抑制することができるため、長期間の使用が可能となる。さらに、ナノファイバー集合体の、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が、空気の流れに対し上流層が下流層よりも大きいものでは、大きい粉塵が上流層で捕集されることにより、下流層への負荷を減少させ、エアフィルタの長期間の使用に対する耐久性をより高めることができる。   Moreover, the air purifier provided with the air filter according to any one of claims 1 to 4 can suppress degradation of the collection efficiency of the air filter due to separation of nanofibers from the base material for a long period of time. Therefore, it can be used for a long time. Furthermore, when the nanofiber assembly has a dimension in the width direction at the non-adhesive surface portion with the base material portion where the upstream layer is larger than the downstream layer with respect to the air flow, large dust is collected in the upstream layer. As a result, the load on the downstream layer can be reduced and the durability of the air filter for long-term use can be further increased.

また、請求項1から4いずれかに記載のエアフィルタの製造方法であって、ナノファイバーを形成する高分子ポリマー溶液を溶媒が乾燥する前に前記基材部の表面上に吹き付ける工程を含むエアフィルタの製造方法では、ナノファイバーは、基材部との接着面部分において基材部の繊維の表面に沿うように扁平な形状となる。これにより、ナノファイバーは、基材部との接着面部分において幅方向の寸法が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法よりも大きくなる。その結果、ナノファイバーと基材部との接着面積が大きくなるため、接着剤を用いることなく強固にナノファイバーを基材部に接着することができる。   Moreover, it is a manufacturing method of the air filter in any one of Claim 1 to 4, Comprising: Air including the process of spraying on the surface of the said base material part, before the solvent dries the polymer solution which forms nanofiber. In the method for manufacturing a filter, the nanofibers have a flat shape so as to be along the surface of the fibers of the base material part at the part of the bonding surface with the base material part. Thereby, as for the nanofiber, the dimension of the width direction in the adhesion surface part with a base material part becomes larger than the dimension of the width direction in the non-adhesion surface part with a base material part. As a result, since the bonding area between the nanofiber and the base material portion is increased, the nanofiber can be firmly bonded to the base material portion without using an adhesive.

(実施の形態1)
以下本発明の実施の形態1を、添付図面を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように、本実施形態のエアフィルタを備えた空気清浄装置は、本体ケース1内に送風手段2とエアフィルタ3とを備えている。   As shown in FIG. 1, the air purifier including the air filter of this embodiment includes a blower 2 and an air filter 3 in a main body case 1.

本体ケース1は、略縦長箱形状で、この本体ケース1の前面側側面部に、略四角形状の吸気口4を設け、本体ケース1の天面部に、略四角形状の排気口5を備えている。この排気口5には、風向ルーバー6を設けている。   The main body case 1 has a substantially vertically long box shape. The main body case 1 is provided with a substantially square-shaped intake port 4 on the front side surface portion thereof, and the main body case 1 is provided with a substantially square-shaped exhaust port 5. Yes. The exhaust port 5 is provided with a wind direction louver 6.

送風手段2は、本体ケース1の吸気口4と、排気口5との間の風路に設けられ、スクロール形状のケーシング7と、このケーシング7内に設けられた遠心送風ファンである羽根8と、この羽根8を回転させる電動機9とから形成している。エアフィルタ3は、本体ケース1の吸気口4に位置している。送風手段2によって、吸気口4から本体ケース1内に吸気された室内の空気は、エアフィルタ3を介して排気口5へと送風するものである。つまり、室内の空気をエアフィルタ3で清浄して、室内へ送風されるものである。   The air blowing means 2 is provided in an air passage between the air inlet 4 and the air outlet 5 of the main body case 1, and has a scroll-shaped casing 7 and a blade 8 which is a centrifugal air fan provided in the casing 7. And the electric motor 9 that rotates the blade 8. The air filter 3 is located at the air inlet 4 of the main body case 1. The room air sucked into the main body case 1 from the air inlet 4 by the air blowing means 2 is sent to the air outlet 5 through the air filter 3. That is, the indoor air is cleaned by the air filter 3 and blown into the room.

エアフィルタ3は、図2、図3に示すように、プリーツ形状の濾材部10と、この濾材部10をプリーツ形状に保持すべく濾材部10の外周に設けた枠形状の形状保持部11とから形成している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the air filter 3 includes a pleated filter medium part 10, and a frame-shaped shape holding part 11 provided on the outer periphery of the filter medium part 10 to hold the filter medium part 10 in a pleated shape. Formed from.

濾材部10は、図4に示すように、基材部14と、この基材部14へ送風される空気流の上流側面に設けた細繊維層15とを備えている。基材部14の材質の一例としては、ガラス、樹脂である不織布である。細繊維層15は、直径がナノメーターである細繊維によって形成されている。具体的には、複数のナノファイバーが絡み合って細繊維層15を形成するものである。   As shown in FIG. 4, the filter medium part 10 includes a base material part 14 and a fine fiber layer 15 provided on the upstream side surface of the air flow blown to the base material part 14. As an example of the material of the base material part 14, it is the nonwoven fabric which is glass and resin. The fine fiber layer 15 is formed of fine fibers having a diameter of nanometer. Specifically, a plurality of nanofibers are intertwined to form the fine fiber layer 15.

本実施形態における特徴は、図5に示すように、基材部14と、この基材部14に接着したナノファイバー18の集合体からなる細繊維層15とを備え、前記ナノファイバー18は、基材部14、具体的には、この基材部14を構成する繊維17との接着面部分21における幅方向の寸法Aが、基材部14との非接着面部分22における幅方向の寸法Bよりも大きい構成としたことである。   As shown in FIG. 5, the feature of this embodiment includes a base material portion 14 and a fine fiber layer 15 composed of an assembly of nanofibers 18 adhered to the base material portion 14. The dimension A in the width direction in the bonding surface portion 21 with the base material portion 14, specifically, the fiber 17 constituting the base material portion 14 is the width dimension in the non-bonding surface portion 22 with the base material portion 14. The configuration is larger than B.

すなわち、繊維17の集合体からなる基材部14と、この基材部14に接着したナノファイバー18の集合体からなる細繊維層15とを備えたので、ナノファイバー18の集合体からなる細繊維層15によって目の大きさが小さくなり捕集効率が向上する。また、前記ナノファイバー18は、基材部14との接着面部分21における幅方向の寸法Aが、基材部14との非接着面部分22における幅方向の寸法Bよりも大きい構成としたので、ナノファイバー18と基材部14との接着面積が大きくなるため、繊維17に対してナノファイバー18を直接接着させることができる。すなわち、繊維17に接着する部分のナノファイバー18は、接着面部分21における幅方向の寸法Aを大きくしているので、接着剤を用いることなく強固に接着することができるものである。   That is, since the base material portion 14 made of an assembly of fibers 17 and the fine fiber layer 15 made of an assembly of nanofibers 18 adhered to the base material portion 14 are provided, a fine fiber made of an assembly of nanofibers 18 is provided. The fiber layer 15 reduces the size of the eyes and improves the collection efficiency. Further, the nanofiber 18 has a configuration in which the dimension A in the width direction of the bonding surface portion 21 with the base material portion 14 is larger than the dimension B in the width direction of the non-bonding surface portion 22 with the base material portion 14. Since the bonding area between the nanofiber 18 and the base material portion 14 is increased, the nanofiber 18 can be directly bonded to the fiber 17. That is, the nanofibers 18 that are bonded to the fibers 17 have a larger dimension A in the width direction at the bonding surface portion 21 and can be firmly bonded without using an adhesive.

従って、接着工程が不要となる分、生産性を高めることが出来るものである。   Therefore, the productivity can be increased by the amount that the bonding step is not required.

なお、このように、ナノファイバー18の基材部14との接着面部分21における幅方向の寸法Aを、基材部14との非接着面部分22における幅方向の寸法Bより、大きくするためには、基材部14の近傍においてナノファイバー18を噴射させることで構成することができるので、この点からも、基材部14と細繊維層15とを各々別個に形成した後に、基材部14と細繊維層15とを接着するよりも、生産性を高めることができるものである。   In order to make the dimension A in the width direction of the bonding surface portion 21 of the nanofiber 18 with the base material portion 14 larger than the dimension B in the width direction of the non-bonding surface portion 22 with the base material portion 14 in this way. In this case, since the nanofibers 18 are jetted in the vicinity of the base material part 14, the base material part 14 and the fine fiber layer 15 are separately formed from this point as well. Productivity can be increased rather than bonding the portion 14 and the fine fiber layer 15 together.

また、このようにして構成されたエアフィルタ3は、ナノファイバー18が基材部14から剥れて補集効率が低下することを長期に亘り抑制することができるため、結果として、捕集効率を向上すると共に、高い捕集効率を長期に亘り確保することが出来るのである。   Moreover, since the air filter 3 comprised in this way can suppress over a long period that the nanofiber 18 peels from the base material part 14 and a collection efficiency falls, as a result, collection efficiency In addition, the high collection efficiency can be secured for a long time.

ここで、エアフィルタ3の製造方法について説明する。図6に示すように、製造設備は、基材部14を載せて水平方向へ搬送する搬送手段19と、この搬送手段19の上方に位置するノズル20とから構成している。   Here, a method for manufacturing the air filter 3 will be described. As shown in FIG. 6, the manufacturing facility includes a conveying means 19 that carries the base material portion 14 and conveys it in the horizontal direction, and a nozzle 20 that is positioned above the conveying means 19.

ノズル20は、搬送手段19によって搬送される平板状の基材部14の上面である表面上にナノファイバー18を形成する高分子ポリマー溶液を吹き付けるものである。   The nozzle 20 sprays a polymer solution that forms the nanofibers 18 on the surface that is the upper surface of the plate-like base material portion 14 that is conveyed by the conveying means 19.

エアフィルタ3の製造は、まず、平板形状の基材部14を搬送手段19によって搬送させながら、ノズル20からナノファイバー18を形成する高分子ポリマー溶液を基材部14に向かって放出する。ここで、ノズル20には、+20KV程度の電圧が印加され、搬送手段19はアース処理をしており、この電位差によって、ノズル20から放出したナノファイバー18を形成する高分子ポリマー溶液が基材部14の全表面に付着し、細繊維層15を形成する。   In the manufacture of the air filter 3, first, the polymer material solution forming the nanofiber 18 is discharged from the nozzle 20 toward the base material part 14 while the flat base material part 14 is transported by the transport means 19. Here, a voltage of about +20 KV is applied to the nozzle 20, and the conveying means 19 is grounded. Due to this potential difference, the polymer solution that forms the nanofibers 18 discharged from the nozzle 20 is transferred to the base material portion. It adheres to the whole surface of 14, and forms the fine fiber layer 15. FIG.

本実施形態における特徴は、高分子ポリマー溶液を基材部14の表面上に吹き付ける工程において、高分子ポリマー溶液を溶媒が乾燥する前に基材部14の表面上に吹き付けることを特徴とする点である。   The feature of this embodiment is that in the step of spraying the polymer solution onto the surface of the base material part 14, the polymer polymer solution is sprayed onto the surface of the base material part 14 before the solvent dries. It is.

すなわち、ノズル20から吹き出す高分子ポリマー溶液の溶媒が乾燥する前に、高分子ポリマー溶液が基材部14の上面である表面上に到達するように、ノズル20と基材部14との間の距離を調整して設ける。   That is, before the solvent of the polymer polymer solution blown out from the nozzle 20 is dried, the polymer polymer solution reaches the surface that is the upper surface of the substrate part 14 so that the gap between the nozzle 20 and the substrate part 14 is reached. Adjust the distance.

これにより、ナノファイバー18を形成する高分子ポリマー溶液が、溶媒を残した状態で基材部14の表面上に吹き付けられるので、図5に示すように、ナノファイバー18は、基材部14との接着面部分21において基材部14の繊維17の表面に沿うように扁平な形状となる。つまり、上述したように、ナノファイバー18は、基材部14との接着面部分21において幅方向の寸法Aが、基材部14との非接着面部分22における幅方向の寸法Bよりも大きくなる。その結果、ナノファイバー18と基材部14との接着面積が大きくなるため、接着剤を用いることなく強固にナノファイバー18を基材部14に接着することができるのである。従って、接着工程が不要となる分、生産性を高めることが出来るものである。   As a result, the polymer solution that forms the nanofibers 18 is sprayed onto the surface of the base material portion 14 while leaving the solvent, so that the nanofibers 18 are separated from the base material portion 14 as shown in FIG. It becomes a flat shape so that it may follow the surface of the fiber 17 of the base material part 14 in the adhesive surface part 21 of this. That is, as described above, in the nanofiber 18, the dimension A in the width direction at the bonding surface portion 21 with the base material portion 14 is larger than the dimension B in the width direction at the non-bonding surface portion 22 with the base material portion 14. Become. As a result, since the bonding area between the nanofiber 18 and the base material portion 14 is increased, the nanofiber 18 can be firmly bonded to the base material portion 14 without using an adhesive. Therefore, the productivity can be increased by the amount that the bonding step is not required.

また、これにより、ナノファイバー18が基材部14から剥れて補集効率が低下することを長期に亘り抑制することができるため、結果として、捕集効率を向上すると共に、高い捕集効率を長期に亘り確保することが出来るのである。   Moreover, since it can suppress for a long time that the nanofiber 18 peels from the base material part 14 and this reduces a collection efficiency, while improving a collection efficiency as a result, a high collection efficiency Can be secured over a long period of time.

(実施の形態2)
以下本発明の実施の形態2を、添付図面を用いて説明する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図7に示すように、本実施形態のエアフィルタ3は、細繊維層15が、少なくとも、基材部14との非接着面部分における幅方向の寸法Bが主に200nm程度である密なナノファイバー集合体23と、主に600nm程度である粗いナノファイバー集合体24とを積層してなる濾材から構成される。ここで、繊維径はほぼ正規分布となり、前記の200nm、600nmは、中心径の数値で標準偏差のばらつきを含んだ数値のため、「主に200nm程度」「主に600nm程度」と記載している。   As shown in FIG. 7, the air filter 3 according to the present embodiment includes a fine nanofiber layer 15 having a dense nanometer in which a dimension B in the width direction at least on a non-adhesion surface portion with the base material portion 14 is mainly about 200 nm. It is composed of a filter medium formed by laminating a fiber assembly 23 and a coarse nanofiber assembly 24 mainly having a thickness of about 600 nm. Here, the fiber diameter is almost a normal distribution, and the above-mentioned 200 nm and 600 nm are the numerical values of the center diameter and including the variation of the standard deviation, and therefore are described as “mainly about 200 nm” and “mainly about 600 nm”. Yes.

基材部14との非接触面における幅方向の寸法Bは、ナノファイバーの繊維径に置き換えて考えることができる。空気は、図中の矢印で示すように、繊維径600nm程度の粗いナノファイバー集合体24、繊維径200nmの密なナノファイバー集合体23の順に通過し、基材部14から流出する。   The dimension B in the width direction on the non-contact surface with the base material part 14 can be considered by replacing with the fiber diameter of the nanofiber. As shown by the arrows in the figure, air passes through the coarse nanofiber aggregate 24 having a fiber diameter of about 600 nm and the dense nanofiber aggregate 23 having a fiber diameter of 200 nm in this order, and flows out from the base material portion 14.

太い繊維と細い繊維を、同じ目付量になるように吹き付けた場合、材質が同じであれば、太い繊維のほうが、単位体積あたりに占める繊維の本数が少なくなり、繊維間隔が大きくなり、その結果として、構造は粗くなる。構造が密であれば、高い集塵効率が得られるが、大小さまざまな粒子を含む大気塵を濾過する場合には、たとえば径1μmのような大きい粒子が200nmの密なナノファイバー集合体にトラップされると、それによって空隙が閉塞され、圧力損失が急激に上昇し、エアフィルタとしての特性が急激に低下する。大きい粒子を、構造の粗い層でトラップすることにより、急激な圧力損失の増大を抑制することができる。このように、上流で大きい粒子、下流で小さい粒子を分離して捕集することは、長期間にわたる使用において有利になる。   When thick fibers and thin fibers are sprayed so as to have the same weight per unit area, if the materials are the same, the thick fibers will occupy fewer fibers per unit volume and the fiber spacing will be larger. As a result, the structure becomes rough. If the structure is dense, high dust collection efficiency can be obtained, but when filtering atmospheric dust containing particles of various sizes, large particles such as 1 μm in diameter are trapped in a dense nanofiber aggregate of 200 nm. As a result, the air gap is closed, the pressure loss increases rapidly, and the characteristics of the air filter rapidly decrease. By trapping large particles in a layer having a rough structure, a rapid increase in pressure loss can be suppressed. Thus, separating and collecting large particles upstream and small particles downstream is advantageous for long-term use.

細繊維層15の破損を防止するために、保護層25を設けても良い。保護層25としては、基材と同じ材質であっても良いし、熱溶融性の樹脂不織布などを用いても良い。熱溶融性の不織布を用いた場合には、加熱によって細繊維層15を固定化できるという効果が得られる。基材部14と保護層25は、それぞれ圧力損失が低く、空気の流入を妨げないものが望ましいが、単体での集塵効率に差異がある場合、空気の流れの上流側に、たとえば径1μmのような大きい粒子を集塵することのできる材料が配置されるように、ナノファイバー集合体の構成を変えれば、粒子の分離捕集がより効果的に行われるようになる。   In order to prevent the fine fiber layer 15 from being damaged, a protective layer 25 may be provided. The protective layer 25 may be made of the same material as the base material, or a heat-meltable resin nonwoven fabric may be used. When a heat-meltable nonwoven fabric is used, the effect that the fine fiber layer 15 can be fixed by heating is obtained. The base material part 14 and the protective layer 25 are preferably those that have low pressure loss and do not impede the inflow of air. However, when there is a difference in the dust collection efficiency of the single substance, for example, the diameter is 1 μm on the upstream side of the air flow. If the configuration of the nanofiber assembly is changed so that a material capable of collecting such large particles as described above is disposed, the particles can be separated and collected more effectively.

繊維の集合体からなる基材部と、この基材部に接着したナノファイバー集合体からなる細繊維層とを備えるエアフィルタ濾材について、ナノファイバー集合体の、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法B、すなわち繊維径が145nmのもの、387nmのもの、589nmのもの、および145nmと589nmを積層したものを実施の形態1に示す方法によって作製した。   Non-adhesive surface portion of nanofiber assembly with base material portion for air filter medium comprising base material portion made of fiber aggregate and fine fiber layer made of nanofiber aggregate bonded to base material portion The dimension B in the width direction, that is, the fiber diameters of 145 nm, 387 nm, 589 nm, and laminates of 145 nm and 589 nm were produced by the method described in Embodiment 1.

このとき、繊維径は正規分布となるが、その標準偏差は、中心径145nmの場合は30nm、中心径387nmでは110nm、中心径589nmでは169nmと計測され、繊維径が大きくなるにつれて、ばらつきも増加する傾向が見られた。これらに、それぞれタバコの煙を吸引させ、圧力損失の変化を観察した。表1には、これらの仕様表を示す。   At this time, the fiber diameter has a normal distribution, but the standard deviation is 30 nm for the center diameter of 145 nm, 110 nm for the center diameter of 387 nm, and 169 nm for the center diameter of 589 nm, and the variation increases as the fiber diameter increases. The tendency to do was seen. Each of these was inhaled with cigarette smoke and observed changes in pressure loss. Table 1 shows these specification tables.

Figure 2013031828
Figure 2013031828

すべてのサンプルは、ガラス紙を基材とし、0.3μmの粉塵に対する初期集塵効率が98%以上となるようナノファイバーの目付量を調整した。   All samples were based on glass paper, and the basis weight of the nanofibers was adjusted so that the initial dust collection efficiency for 0.3 μm dust was 98% or more.

その結果を図8に示す。繊維径145nmのナノファイバー集合体は、少ない目付量で高い集塵性能が得られ、初期圧力損失が低いが、構造が密になるためにタバコの煙による負荷に対する圧力損失の上昇率が高い。一方、繊維径が増大すると、初期圧力損失が高くなるが、圧力損失の上昇率が低くなることがわかる。また、これらを積層したものにおいては、繊維径145nmの細いナノファイバー集合体の目付量が相対的に小さいものについて、圧力損失の上昇率を低くすることができた。   The result is shown in FIG. A nanofiber aggregate having a fiber diameter of 145 nm can provide high dust collection performance with a small basis weight and low initial pressure loss. However, since the structure is dense, the rate of increase in pressure loss relative to the load caused by tobacco smoke is high. On the other hand, as the fiber diameter increases, the initial pressure loss increases, but the increase rate of the pressure loss decreases. In the case where these layers were laminated, the rate of increase in pressure loss could be lowered for the thin nanofiber aggregate having a fiber diameter of 145 nm with a relatively small basis weight.

ナノファイバーの繊維径、目付量および積層比率は、繊維径145nmの細いナノファイバー集合体が、初期圧力損失の低減に寄与し、繊維径589nmの太いナノファイバー集合体が、圧力損失の上昇率抑制に寄与していることを考慮して、適宜選択すれば良いが、たとえば、タバコの煙をターゲットにする場合には、ナノファイバー集合体の、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法Bすなわち繊維径が100nmから200nmであるナノファイバー集合体と、500nmから650nmであるナノファイバー集合体を積層すれば、耐久性に対し、より効果的な構成とすることができるといえる。   The fiber diameter, basis weight, and lamination ratio of the nanofibers are such that a thin nanofiber aggregate with a fiber diameter of 145 nm contributes to the reduction of the initial pressure loss, and a thick nanofiber aggregate with a fiber diameter of 589 nm suppresses the rate of increase in pressure loss. For example, in the case of targeting tobacco smoke, the nanofiber aggregate in the width direction of the non-adhesive surface portion with the base material portion may be selected. It can be said that if the nanofiber aggregate having the dimension B, that is, the fiber diameter of 100 nm to 200 nm, and the nanofiber aggregate having a fiber diameter of 500 nm to 650 nm are laminated, a more effective configuration can be achieved.

以上のように本発明は、生産性を高めることができるだけでなく、捕集効率を向上させ、さらに、高い捕集効率を長期に亘り確保することが出来るものである。   As described above, the present invention can not only improve productivity, but also improve the collection efficiency, and further ensure high collection efficiency over a long period of time.

従って、家庭用や事務所用などの、エアフィルタ、およびこのエアフィルタの製造方法、およびこのエアフィルタを備えた空気清浄装置として活用が期待されるものである。   Therefore, it is expected to be utilized as an air filter for home use or office use, a method for manufacturing the air filter, and an air purifier equipped with the air filter.

1 本体ケース
2 送風手段
3 エアフィルタ
4 吸気口
5 排気口
6 風向ルーバー
7 ケーシング
8 羽根
9 電動機
10 濾材部
11 形状保持部
14 基材部
15 細繊維層
17 繊維
18 ナノファイバー
19 搬送手段
20 ノズル
21 接着面部分
22 非接着面部分
23 密なナノファイバー集合体
24 粗いナノファイバー集合体
25 保護層
A,B 幅方向の寸法
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body case 2 Air blowing means 3 Air filter 4 Intake port 5 Exhaust port 6 Wind direction louver 7 Casing 8 Blade 9 Electric motor 10 Filter material part 11 Shape holding part 14 Base material part 15 Fine fiber layer 17 Fiber 18 Nanofiber 19 Conveying means 20 Nozzle 21 Adhesive surface portion 22 Non-adhesive surface portion 23 Dense nanofiber aggregate 24 Coarse nanofiber aggregate 25 Protective layer A, B Dimensions in the width direction

Claims (6)

繊維の集合体からなる基材部と、この基材部に接着したナノファイバー集合体からなる細繊維層とを備え、前記ナノファイバーは、基材部との接着面部分における幅方向の寸法が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法よりも大きい構成としたエアフィルタ。 A base portion made of an aggregate of fibers, and a fine fiber layer made of an aggregate of nanofibers adhered to the base portion; the nanofiber has a width-direction dimension at an adhesive surface portion with the base portion An air filter having a configuration larger than the dimension in the width direction in the non-adhesive surface portion with the base material portion. 細繊維層が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が異なる2種類以上のナノファイバー集合体を積層してなることを特徴とする請求項1記載のエアフィルタ。 The air filter according to claim 1, wherein the fine fiber layer is formed by laminating two or more kinds of nanofiber aggregates having different widthwise dimensions in a non-adhesion surface portion with the base material portion. 細繊維層が、少なくとも、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が主に100nmから200nmであるナノファイバー集合体と、主に500nmから650nmであるナノファイバー集合体とを含む請求項2記載のエアフィルタ。 The fine fiber layer includes at least a nanofiber aggregate having a width dimension of mainly 100 nm to 200 nm and a nanofiber aggregate mainly having a thickness of 500 nm to 650 nm in a non-adhesive surface portion with the base material portion. Item 3. The air filter according to Item 2. 2種類以上のナノファイバー集合体の目付量が、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法の小さいものについて、大きいものよりも相対的に少量であることを特徴とする請求項2または3いずれかに記載のエアフィルタ。 The basis weight of the two or more kinds of nanofiber aggregates is relatively smaller than those having a smaller size in the width direction in the non-bonding surface portion with the base material portion. Or the air filter in any one of 3. 請求項1から4いずれかに記載のエアフィルタを備えた空気清浄装置であって、ナノファイバー集合体の、基材部との非接着面部分における幅方向の寸法が、空気の流れに対し上流層が下流層よりも大きいことを特徴とする空気清浄装置。 5. An air cleaning device comprising the air filter according to claim 1, wherein a dimension in a width direction of a non-adhesive surface portion of the nanofiber assembly with respect to the base portion is upstream of the air flow. An air cleaning device, wherein the layer is larger than the downstream layer. 請求項1から4いずれかに記載のエアフィルタの製造方法であって、ナノファイバーを形成する高分子ポリマー溶液を溶媒が乾燥する前に前記基材部の表面上に吹き付ける工程を含むエアフィルタの製造方法。 The method for producing an air filter according to any one of claims 1 to 4, comprising a step of spraying a polymer solution that forms nanofibers onto the surface of the base before the solvent dries. Production method.
JP2011259957A 2011-06-30 2011-11-29 AIR FILTER, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND AIR CLEANING DEVICE EQUIPPED WITH THE AIR FILTER Active JP5927413B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011259957A JP5927413B2 (en) 2011-06-30 2011-11-29 AIR FILTER, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND AIR CLEANING DEVICE EQUIPPED WITH THE AIR FILTER
PCT/JP2012/005476 WO2013051185A1 (en) 2011-10-03 2012-08-30 Filter medium for air filters, air filter, air purifier provided with air filter and air purifier with humidifying function
CN201280037834.9A CN103732302B (en) 2011-10-03 2012-08-30 Air filter filtration members, air filter, the air cleaner of this air filter and the air cleaner with humidification function are installed

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011145193 2011-06-30
JP2011145193 2011-06-30
JP2011259957A JP5927413B2 (en) 2011-06-30 2011-11-29 AIR FILTER, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND AIR CLEANING DEVICE EQUIPPED WITH THE AIR FILTER

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013031828A true JP2013031828A (en) 2013-02-14
JP5927413B2 JP5927413B2 (en) 2016-06-01

Family

ID=47788177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011259957A Active JP5927413B2 (en) 2011-06-30 2011-11-29 AIR FILTER, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND AIR CLEANING DEVICE EQUIPPED WITH THE AIR FILTER

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5927413B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017051936A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Filtering medium and air cleaner
US10168059B2 (en) 2015-09-11 2019-01-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Filtering medium and air purifier

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005330639A (en) * 2004-04-21 2005-12-02 Toray Ind Inc Method for producing nano fiber structural material
JP2008155183A (en) * 2006-12-26 2008-07-10 Toyota Boshoku Corp Filter medium for air filter
JP2010234211A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Osaka Gas Chem Kk Filtration member, method of manufacturing filtration member and water cleaner
JP2011000580A (en) * 2009-06-16 2011-01-06 Nippon Air Filter Kk Air filter medium and apparatus for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005330639A (en) * 2004-04-21 2005-12-02 Toray Ind Inc Method for producing nano fiber structural material
JP2008155183A (en) * 2006-12-26 2008-07-10 Toyota Boshoku Corp Filter medium for air filter
JP2010234211A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Osaka Gas Chem Kk Filtration member, method of manufacturing filtration member and water cleaner
JP2011000580A (en) * 2009-06-16 2011-01-06 Nippon Air Filter Kk Air filter medium and apparatus for manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017051936A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Filtering medium and air cleaner
US10168059B2 (en) 2015-09-11 2019-01-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Filtering medium and air purifier

Also Published As

Publication number Publication date
JP5927413B2 (en) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013051185A1 (en) Filter medium for air filters, air filter, air purifier provided with air filter and air purifier with humidifying function
JP5978460B2 (en) AIR FILTER, AIR CLEANING APPARATUS HAVING THE AIR FILTER, AND ITS MANUFACTURING METHOD
JP2012512731A5 (en)
JP7220984B2 (en) fiber laminate
CN106716023B (en) Air purification device and method
WO2013014826A1 (en) Method for forming pleats in filtering member and device for forming pleats
JP5927413B2 (en) AIR FILTER, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND AIR CLEANING DEVICE EQUIPPED WITH THE AIR FILTER
JP2013188734A (en) Air filter, air purifier provided with the air filter, and method for producing the air filter
JP2008155183A (en) Filter medium for air filter
JP2015000357A (en) Air filter
WO2013121733A1 (en) Air filter, air purifier provided with air filter, and method for producing air filter
JP6551771B2 (en) Laminated non-woven fabric and air cleaner
JP2015040366A (en) Filter medium for air filter including nanofibers
JP6064163B2 (en) Air filter medium, air filter, and air purifier equipped with the same
JP5407356B2 (en) Air purifier and air purifier with humidification function
WO2006112563A3 (en) Filter for air cleaning and its manufacturing method
JP2010255612A (en) Intake filter unit for gas turbine
JP6145699B2 (en) Air filter medium, air filter and air purifier using the same
JP6078784B2 (en) Air filter medium, air filter, air purifier equipped with the air filter, and air purifier with a humidifying function
JP6318716B2 (en) Air filter unit
JP6074617B2 (en) Air filter medium, air filter and air purifier using the same
JP2017077516A (en) Filter medium for gas filter
JP2015178092A (en) Air filter, air cleaner having air filter, and manufacturing method of air filter
JP2015062861A (en) Dust-collecting filter medium, and dust removing filter
JP6007398B2 (en) Air filter and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141003

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160222

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5927413

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151