JP3003685B1

JP3003685B1 - フィルタ

Info

Publication number: JP3003685B1
Application number: JP25693698A
Authority: JP
Inventors: 良一富樫; 文也田近
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2000-01-31
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: JP2000084333A

Abstract

【要約】【課題】圧損が小さく、エアの圧力に対して変形しにく
いフィルタを提供する。【解決手段】プリーツ加工された濾材に、リテーナを濾
材の谷部において濾材から離間させつつ、その濾材の稜
線を横切るように、かつ、山形状に沿うように連続して
接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルの空調用や、
空気清浄機や掃除機やエアコンなどの家庭用機器に好適
に用いることができるエアフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】リテーナを付設したフィルタは、ビルの
空調用や、空気清浄機や掃除機やエアコンなどの家庭用
機器に広く使用されている。

【０００３】上記リテーナの付設には、たとえば特開平
２−２８４６２６号公報に示される連続的な付設方法が
知られている。図１はそのような方法により製作された
フィルタのリテーナ部分を示す概略縦断面図である。プ
リーツ加工された濾材１には、気泡７を含んだリテーナ
２が連続的に付設されている。このフィルタは、濾材に
リテーナである樹脂を連続的に付設し、その樹脂が固化
した後に折り畳み、リテーナ同士を粘着させることによ
り製造される。この場合、固化後の樹脂に柔軟性を持た
せ、折り畳みやすくするため、樹脂中に空気を混入しス
ポンジ状とする。

【０００４】この方法により製造されたフィルタは、上
記したようにリテーナが柔軟性を有するため、エアの圧
力に抗して形状を保持しにくくなり、変形したり、重な
ったりして圧損が増す。また、通常このようなリテーナ
が濾材の複数箇所に設けられるため、流入したエアは濾
材の谷部において横方向の流れが阻害され、圧損が増す
ことになる。

【０００５】また、特開平２−２２９５０９号公報には
不連続的なリテーナの付設方法が示されている。図２は
そのような方法により製作されたフィルタのリテーナ部
分を示す概略縦断面図である。濾材１にはリテーナ３が
不連続に付設されている。このフィルタは、濾材にリテ
ーナである樹脂を不連続に付設した後、その樹脂を完全
に固化させて、その後に折り畳むものである。折り畳み
やすくするため、樹脂は濾材の山部にのみ付設し、谷部
には付設しない。

【０００６】この方法は、上記したように樹脂が完全に
固化した後に折り畳むため、樹脂同士は単に接触してい
るだけであり、エアの圧力によりフィルタの形状が変形
しやすい。そのため、部分的に濾材のプリーツ部分のピ
ッチが不揃いとなるなどして、圧損が増すことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、圧損
を低減するとともに、エアの圧力に対して変形しにくい
フィルタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、プリーツ加工された濾材に、その稜線を
横切るように、かつ、山形状に沿うように連続して延び
るリテーナを接合してなるフィルタにおいて、リテーナ
は、溶融状態から固化した樹脂によって形成されてお
り、濾材の谷部において濾材から離間し、かつ、濾材の
山部の高さの少なくとも５％の長さの、隣接するリテー
ナ同士が互いに接合された折り返し部を有しているフィ
ルタを特徴とするものである。また、上記目的を達成す
るための本発明は、プリーツ加工された濾材に、その稜
線を横切るように、かつ、山形状に沿うように連続して
延びる樹脂製のリテーナを接合してなるフィルタにおい
て、リテーナは、濾材の谷部において濾材から離間して
おり、かつ、濾材の山部の高さの少なくとも５％の長さ
の、隣接するリテーナ同士が互いに接合された折り返し
部を有しているフィルタを特徴とするものである。

【０００９】ここで、リテーナが濾材の両面に設けられ
ているのも好ましく、プリーツ加工された濾材に別の濾
材が重ね合わされているのも好ましい。また、複数枚の
濾材の積層体からなる濾材を備えているのも好ましい。
さらに、抗菌性、抗ウイルス性、防かび性、芳香性、消
臭性の少なくとも一つの性質を有する濾材を備えている
のも好ましい。また、プリーツ加工された濾材の隣接す
る山部の間隔が、その山部の高さの５〜３０％の範囲に
あるのも好ましい。

【００１０】上述したフィルタは、その周囲に枠体を配
し、フィルタと一体化せしめたフィルタユニットを構成
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図３は、本発明のフィルタのリテ
ーナ部分を示す概略縦断面図である。フィルタは、プリ
ーツ加工された濾材１と、濾材１の凸状になった部分の
表面（山部）に、その山形状に沿うように連続して接合
されたリテーナ４とから構成され、不織布などからなる
別の濾材５がリテーナ４に重ね合わされている。リテー
ナは、濾材の稜線を横切るように接合されている。図４
は、枠体６をフィルタの周囲に配し、一体化した状態を
示す概略斜視図である。

【００１２】空気などの流体は、図中の矢印Ａ方向に沿
って供給され濾過が行われる。

【００１３】さて、リテーナ４は、プリーツ加工された
濾材１の山部に連続的に接合され、山部以外の表面（谷
部）にはリテーナを付設しておらず、濾材から離間して
いる。そのため、矢印Ａ方向に沿って流入したエアは、
濾材１によって濾過されフィルタを通過するとともに、
前記の離間した部分を通じて濾材の谷部に沿って移動で
きるようになっている。

【００１４】リテーナは、樹脂から構成されている。な
かでも、接着や溶着などの作業性に優れる樹脂、特に熱
可塑性樹脂を用いると好ましい。

【００１５】熱可塑性樹脂の例としては、オレフィン系
樹脂やエチレン酢酸ビニル系樹脂などをあげることがで
きる。特に、オレフィン系樹脂は、結晶化が適度に遅く
作業性に優れるとともに、接合強度が高く、さらに異臭
も少ないため好ましい。

【００１６】上記においては、リテーナはエアの流入側
と流出側の両方に濾材をはさむように付設し、フィルタ
の強度を高めた場合を示したが、どちらか一方にのみ設
けてもよい。この場合、エアの圧損を低減し、フィルタ
の形状を保つという観点から、流出側にリテーナを設け
ると、エアの圧力による濾材の変形を最小限に抑えるこ
とができる。また、両側に設ける場合であっても、付設
する位置を表裏でずらすことにより、実質的に片側に付
設するようにしてもよい。

【００１７】隣接するリテーナ同士は、互いに連続して
付設されることにより、エアの圧力に対し、フィルタ形
状を保持するように作用する。この効果をより高めるた
めには、折り返し部分の長さ（Ｌ）は、山部の高さ
（Ｈ）の少なくとも５％とすることが望ましく、より望
ましくは２０％以上である。ここで、山部の高さとは、
リテーナの折り返し部分が存在する谷部に注目した場合
の、その谷部の最低点から、隣接する２つの山部の最高
点までの高さをいう。前記高さがそれぞれ異なる場合は
その平均値とする。

【００１８】また、隣接する山部の間隔（Ｗ）は、その
山部の高さの５〜３０％、より好ましくは１０〜２０％
とする。ここで、隣接する山部の間隔とは、隣接する山
部間の距離をいう。上記した山部の間隔が山高さの５％
を下回ると、エアに対する抵抗が上昇し、濾過効率が低
下する傾向がみられる。また、３０％を上回ると、上記
折り返し部分の長さ（Ｌ）を確保しにくくなる。

【００１９】リテーナの付設は、たとえば、あらかじめ
プリーツ加工をした濾材の山部に、溶融状態にある樹脂
を設け、それらが完全に固まりきらない、いまだ接合性
を有している状態で濾材を折り畳んで樹脂同士を接触さ
せ、折り畳んだ形状を保持したまま冷却し、樹脂を固化
させることにより行うことができる。

【００２０】リテーナは谷部には設けないため、上記の
手法を用いた場合は折り畳みが容易となる。さらに、折
り畳む際、リテーナにつられて濾材の折曲部分が丸く拡
大する現象が軽減され、プリーツ形状をシャープに形成
でき、圧損を低減することができる。

【００２１】また、リテーナに樹脂を用いる場合、その
粘度は１６０℃において、５Ｎｓ／ｍ²（５，０００ｃ
Ｐ）〜１５Ｎｓ／ｍ²（１５，０００ｃＰ）が好まし
く、さらには８Ｎｓ／ｍ²（８，０００ｃＰ）〜１２Ｎ
ｓ／ｍ²（１２，０００ｃＰ）が好ましい。粘度が５Ｎ
ｓ／ｍ²を下回ると流動性が増して、樹脂を所定の位置
に接合しにくくなる。また、粘度が１５Ｎｓ／ｍ²を超
えると樹脂が固くなり、ノズルなどから吐出することが
できにくくなる。

【００２２】用いる樹脂の取り扱い易さの指標となるオ
ープンタイム（樹脂が接合性を有している時間を示す指
標）は、５〜６０秒が好ましく、さらには２０〜４０秒
が好ましい。オープンタイムが５秒を下回ると、樹脂の
接合作業を始める前に樹脂が固化してしまい樹脂の接合
ができにくくなる。また、オープンタイムが６０秒を上
回ると、樹脂が固化するまでの時間が長く、作業性が悪
くなる。ここで、オープンタイムとは、環境温度２０℃
にて、プリーツ加工した濾材に、その濾材の稜線を横切
るように、リテーナを１８０℃で、長さ２５ｍｍ、直径
１ｍｍとなるよう付設し、濾材の山同士を加重９．８Ｎ
で合わせ、２秒間保持したときから、引き離すことがで
きるまでの時間をいう。

【００２３】一方、濾材には、通気性に優れた不織布な
どの別の濾材を重ね合わせると好ましい。この場合、エ
アの流入する側と流出する側の両方に設けても、どちら
か一方にのみ設けてもよい。流入側に設ける場合には、
上記した別の濾材がプリーツ加工した濾材のプレフィル
タとしての機能を果たし好ましい。流出側に設ける場合
には、濾材全体が流出側に湾曲し変形するのを防ぐよう
に作用する。上記別の濾材は、濾材の周辺部やリテーナ
部分で接合し固定するとよい。

【００２４】また、プリーツ加工した濾材や別の濾材
に、抗菌性、抗ウイルス性、防かび性、芳香性、消臭性
などの性質をそれぞれ単独で、もしくは複合して付与し
てもよい。抗菌性を、たとえばプリーツ加工した濾材に
付与した場合は、濾材に各種の菌類が繁殖するのを防
ぎ、濾材の寿命を延長することができる。別の濾材に付
与した場合には、上流側にその別の濾材を配して下流側
の濾材に菌類を含んだエアが供給されるのを防いだり、
下流側にその別の濾材を配して濾過したエアに菌類が混
入するのを防いだりすることができる。また、消臭性や
芳香性を付与した場合も、清浄なエアを供給することが
でき、使用可能な期間を伸ばすことができる。

【００２５】上記した機能の付与方法については、その
ような機能を有する薬剤を濾材に塗布する方法や、濾材
にそのような薬剤をあらかじめ練り込んでおく方法や、
濾材を上記した機能を有する素材で製造する方法などを
あげることができる。なお、これらの機能は、上記に準
じた方法でリテーナに付与することもできる。

【００２６】上記した例では、プリーツ加工した濾材や
別の濾材は、それぞれ単層の濾材で構成された場合につ
いて説明したが、複数の濾材を積層し多層構造としたも
のを用いることもできる。それらの濾材は、同種のもの
を重ねても、異種のものを積層してもよい。たとえば、
異種濾材を積層する場合は、エアの流入側に目の粗い濾
材を配し、流出側に目の細かい濾材を配したりすること
ができる。また、濾材をたとえば抗菌性を有する濾材と
消臭性を有する濾材との積層体で構成し、複数の機能を
付与することもできる。

【００２７】上述したようなフィルタは、通常、その周
囲に枠体を配して濾材と一体化し、フィルタユニットを
構成する。一体化することで、フィルタの強度が増し、
取り扱いが容易となる。この枠体についても、抗菌性な
どの上記した機能を単独もしくは複合して付与すること
ができる。

【００２８】

【実施例】目付７０ｇ／ｍ²の不織布（エレクトレット
ポリプロピレンメルトブロー不織布と短繊維不織布との
積層体）を、山部の高さ４０ｍｍ、幅５９１ｍｍでプリ
ーツ加工を行い、平面状に伸ばした状態で、ノズルから
リテーナ材であるポリオレフィン樹脂（軟化点１４０
℃、１６０℃における粘度１１Ｎｓ／ｍ²（１１０００
ｃＰ）、オープンタイム２３〜２６秒）を１６０℃で濾
材の山部に塗布し、いまだ接合性を有している間に折り
畳み、図３に示す構造のフィルタ（濾材使用面積１０ｍ
²、サイズ６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×６５ｍｍ、定格風
量５６ｍ³／分）を得た。リテーナ同士の接合部分の長
さは１５ｍｍ、山部の間隔は３ｍｍであった。

【００２９】このフィルタを最終圧損値２９４Ｐａ（３
０ｍｍＡｑ）までの風圧試験（ＪＩＳＢ−９９０８）
および、アシュレ５２−７６の寿命試験方法に基づく、
１５種のダストの付着量を計測し、寿命を下記式にて算
出した。

【００３０】

【数１】結果を表１に示す。

【００３１】

【比較例】（比較例１）実施例に使用した不織布とリテ
ーナ材を用いて、谷部にもリテーナを付設した図１に示
す構造のフィルタを作成し、実施例と同様の風圧試験を
行ったところ、濾材の折曲部分が丸く拡大し、流路が狭
まったため、初期圧損値が実施例より高くなった。結果
を表１に示す。

【００３２】（比較例２）実施例に使用した不織布とリ
テーナ材を用いて、濾材の山部のみに樹脂を塗布し、固
化が完了した後に折り畳み、リテーナ間の接合を行わな
い図２に示す構造のフィルタを作成し、実施例と同様の
風圧試験を行ったところ、初期圧損値が実施例より高
く、最終圧損値２９４Ｐａ（３０ｍｍＡｑ）において
は、濾材変形も大きいことが分かった。結果を表１に示
す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、プリーツ加工された濾
材の谷部において、リテーナを、溶融状態から固化した
樹脂によって形成するとともに濾材から離間するように
設けることで、圧損が低減され、エアの圧力にたいして
変形しにくいフィルタを提供することができる。また、
プリーツ加工された濾材の谷部において、リテーナを濾
材の谷部において濾材から離間させるとともに、濾材の
山部の高さの少なくとも５％の長さの折り返し部を設け
ることで、エア圧力に対するフィルタ形状を保持する効
果を高めることができる。

【００３５】ここで、リテーナが濾材の両面に付設され
た場合には、フィルタの強度を増すことができる。

【００３６】また、プリーツ加工された濾材に別の濾材
が配されている場合には、別の濾材がプリーツ加工され
た濾材のプレフィルタとして機能したり、濾材の変形を
防いだりすることができる。

【００３７】さらに、プリーツ加工された濾材や別の濾
材が、抗菌性や抗ウイルス性や防かび性や芳香性や消臭
性を有する場合には、フィルタの寿命を延長することが
できる。

【００３８】また、プリーツ加工された濾材の隣接する
山部の間隔が、山部の高さの５〜３０％の範囲にある場
合には、エアの圧損をさらに低減することができる。

【００３９】さらに、上記したフィルタの周囲に枠体を
配して、その枠体とフィルタを一体化した場合には、フ
ィルタの強度が増し、取り扱いが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のフィルタの概略縦断面図である。

【図２】従来のフィルタの概略縦断面図である。

【図３】本発明の一実施態様に係るフィルタの概略縦断
面図である。

【図４】図３に示したフィルタの周囲に枠体を配したフ
ィルタユニットの概略斜視図である。

【符号の説明】

１：濾材２：リテーナ３：リテーナ４：リテーナ５：別の濾材６：枠体７：気泡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−225222（ＪＰ，Ａ) 特開平５−184841（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−63012（ＪＰ，Ａ) 特開平４−180808（ＪＰ，Ａ) 特開平５−329314（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−46913（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−91611（ＪＰ，Ｕ) 実公平４−14083（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 29/07,29/21 B01D 39/00,46/52

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プリーツ加工された濾材に、その稜線を横
切るように、かつ、山形状に沿うように連続して延びる
リテーナを接合してなるフィルタにおいて、リテーナ
は、溶融状態から固化した樹脂によって形成されてお
り、濾材の谷部において濾材から離間し、かつ、濾材の
山部の高さの少なくとも５％の長さの、隣接するリテー
ナ同士が互いに接合された折り返し部を有していること
を特徴とするフィルタ。
【請求項２】プリーツ加工された濾材に、その稜線を横
切るように、かつ、山形状に沿うように連続して延びる
樹脂製のリテーナを接合してなるフィルタにおいて、リ
テーナは、濾材の谷部において濾材から離間しており、
かつ、濾材の山部の高さの少なくとも５％の長さの、隣
接するリテーナ同士が互いに接合された折り返し部を有
していることを特徴とするフィルタ。
【請求項３】リテーナが濾材の両面に設けられている、
請求項１または２に記載のフィルタ。
【請求項４】プリーツ加工された濾材に別の濾材が重ね
合わされている、請求項１〜３のいずれかに記載のフィ
ルタ。
【請求項５】複数枚の濾材の積層体からなる濾材を備え
ている、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項６】抗菌性、抗ウイルス性、防かび性、芳香
性、消臭性の少なくとも一つの性質を有する濾材を備え
ている、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項７】プリーツ加工された濾材の隣接する山部の
間隔が、その山部の高さの５〜３０％の範囲にある、請
求項１〜６のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載のフィルタ
の周囲に枠体を配し、その枠体とフィルタとを一体化せ
しめてなるフィルタユニット。