JP3108727U - 集塵濾過装置用前置フィルターおよび集塵濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵濾過装置の空気吸入部前方に設置され、一次フィルターとして使用される前置フィルターであって、優れた濾過機能を有し、しかも付着したダストを自重により容易に落とすことができる集塵濾過装置用前置フィルター、およびかかる前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置を提供する。
【解決手段】繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるモノフィラメントが経糸および緯糸に配された織物を、フィルタークロスとして含むことを特徴とする集塵濾過装置用前置フィルター、およびかかる前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置。
【選択図】図１

Description

本考案は、集塵濾過装置（エアーフィルター）の空気吸入部前方に設置され、一次フィルターとして使用される前置フィルター、およびかかる前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置に関するものである。

従来、グラスファイバー製造工場、ロックウールファイバー製造工場、紡績工場、スパン織物工場、起毛加工工場において、工場内で発生したダストを捕集するため、ポリエステル系繊維からなる不織布や織編物などを集塵フィルターとして用いた集塵濾過装置（エアーフィルター）が使用されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、かかる集塵濾過装置を使用していると、徐々に目詰まりを起こし、ついには異常に高い圧力損失となり処理流量が低下するという問題があった。

特開２００１−９６１０８号公報 特開平８−１４４１６３号公報

本考案は、上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、集塵濾過装置の空気吸入部前方に設置され、一次フィルターとして使用される前置フィルターであって、優れた濾過機能を有し、しかも付着したダストを自重により容易に落とすことができる集塵濾過装置用前置フィルター、およびかかる前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置を提供することにある。

本考案者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるモノフィラメントを経糸および緯糸に配して織物を織成し、該織物を集塵濾過装置用前置フィルターのフィルタークロスとして使用することにより、優れた濾過機能が得られるだけでなく、前置フィルターに付着したダストを自重により容易に落とすことができることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本考案に想到した。

かくして、本考案によれば「繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるモノフィラメントが経糸および緯糸に配された織物を、フィルタークロスとして含むことを特徴とする集塵濾過装置用前置フィルター。」が提供される。
その際、モノフィラメントの線径が３０〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。また、前記の繊維形成性熱可塑性ポリマーとしてはポリエステルであることが好ましい。

本考案の前置フィルターにおいて、オープニングエリアが３０〜８０％の範囲内であることが好ましい。なお、オープニングエリアとは、該フィルタークロスの空隙率を示し、該フィルタークロス織物における、縦糸また緯糸の糸間距離(オープニング；μｍ)と該フィルタークロス織物を構成するモノファイラメントの線径（μｍ）により算出される。
オープニングエリア（％）＝（（オープニング）²／（オープニング＋線径）²）×１００

また、本考案の前置フィルターには制電加工が施されていることが好ましい。
また、本考案によれば「前記の集塵濾過装置用前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置。」が提供される。

本考案によれば、集塵濾過装置の空気吸入部前方に設置され、一次フィルターとして使用される前置フィルターであって、優れた濾過機能を有し、しかも付着したダストを自重により容易に落とすことができる集塵濾過装置用前置フィルター、およびかかる前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置が得られる。

以下、本考案を詳細に説明する。まず、本考案の前置フィルターは、繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるモノフィラメントが経糸および緯糸に配された織物からなる。
その際、かかるモノフィラメントの線径としては３０〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。該線径が３０μｍよりも小さいと、前置フィルターを使用中には破網するおそれがある。逆に、該線径が５０μｍよりも大きいと後記のオープニングエリアが得られないおそれがある。なお、かかるモノフィラメントの線径は、経糸と緯糸とで、同じであってもよいし異なっていてもよい。

前記モノフィラメントを形成する繊維形成性熱可塑性ポリマーの具体例としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩ビなど公知のものが例示され、なかでもポリエステルが最も好ましく例示される。繊維形成性熱可塑性ポリマーとしてポリエステルを採用することにより、前置フィルターを染色することが可能になり、前置フィルターの色が自由に表現できる。さらには、繊維強度に優れるため、ダストを払い落とす際、破網のおそれが小さい。

かかるポリエステルとしては、主たる繰返し単位がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレート系ポリエステル、または主たる繰返し単位がブチレンテレフタレートであるポリブチレンテレフタレート系ポリエステルが好ましく例示される。

前記繊維形成性熱可塑性ポリマーには、本考案の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン可染剤、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色防止剤 、帯電防止剤、吸湿剤、抗菌剤、無機微粒子、マイナスイオン発生剤等を１種または２種以上添加してもよい。

前記モノフィラメントの繊維形態は、繊維軸方向に連続したモノフィラメント（長繊維）であれば特に限定されず、その断面形状（繊維軸と直角方向の断面形状）も特に限定されず、丸、三角、扁平など公知の断面形状が採用でき、中空部を有するものであってもよい。なかでも、フィルター表面を平滑にし、ダストを自重により容易に落とす上で丸断面が最も好ましい。

前記のモノフィラメントは、常法の紡糸方法により得られるものでよく、強度、伸度などの物性は特に限定されないが、引張強力で３〜５ｃＮ／ｄｔｅｘ（３．１〜５．１ｇ／ｄｔｅｘ）、伸度１０％の弾性率で３〜４ｃＮ／ｄｔｅｘ（３．１〜４．１ｇ／ｄｔｅｘ）であることが好ましい。

本考案の前置フィルターは、フィルタークロスとして、図１に模式的に示すように、前記のモノフィラメントを経糸および緯糸に配した織物（メッシュ織物）を含む。なお、図１は、平織に織成されたものを示しているが、平織に限定されないことはいうまでもない。

前記織物において、オープニングエリアが３０〜８０％の範囲内であることが好ましい。かかるオープニングエリアが３０％よりも小さいと、空気抵抗が大きくなり圧力損失が大きくなるおそれがある。逆に、該オープニングエリアが８０％よりも大きいと、１次フィルターとしての十分な濾過機能が得られないおそれがある。

オープニングエリアとは、該フィルタークロスの空隙率を示し、該フィルタークロス織物における、縦糸また緯糸の糸間距離(オープニング；μｍ)と該フィルタークロス織物を構成するモノファイラメントの線径（μｍ）により算出される。
オープニングエリア（％）＝（（オープニング）²／（オープニング＋線径）²）×１００

前記織物のメッシュ数としては、１００〜４００本／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。また、前記織物の織組織は特に限定されず、平組織、綾組織、斜文組織等公知の織組織を選定することができ、なかでも、目ずれを低減させる上で平組織が最も好ましい。

かかる織物は、レピア織機など公知の織機を用いて、常法の製織条件で製織することができる。製織後、無染色で使用してもよいし、必要に応じて常法の染色加工、エンボス加工、カレンダー加工が施されていてもよい。さらには、難燃加工、マイナスイオン剤加工、吸湿吸水加工が施されていてもよい。特に、金属真空蒸着、真空金属粒子スパッタリング処理、親水剤（例えば、ポリエチレングリコールジアクリレートやその誘導体、ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体など）を付与する制電加工を施すと、摩擦静電気による目詰まりを防止し、ダストの脱落性を向上させてフィルター表面を常にクリーンに維持することができる。

本考案の前置フィルターは、前記の織物をフィルタークロスとして含むものである。本考案の前置フィルターは該織物（フィルタークロス）だけで構成されていてもよいし、前記織物の周囲に金属フレームなどが取り付けられていてもよい。さらには、本考案の前置フィルターは、集塵濾過装置の空気吸入部前方に設置され、一次フィルターとして使用されるものなので、集塵濾過装置との脱着が容易となるよう、マグネットや、ボルト金具など適宜固定具を具備していてもよい。なお、前置フィルターの寸法は用途に応じて適宜選定すればよいが、取り扱い性の点で３０ｃｍ×３０ｃｍ〜３ｍ×３ｍの範囲内であることが好ましい。

本考案の前置フィルターにおいて、フィルタークロスとしてモノフィラメントで織成された織物が含まれるので、優れた濾過機能が得られるだけでなく、前置フィルターに付着したダストを自重により容易に落とすことができる。

次に、本考案の集塵濾過装置は、図２に模式的に示すように、前記の前置フィルターを空気吸入部前方に備えている。ここで、集塵濾過装置本体の構成は特に限定されず、例えば集塵フィルター（２次フィルター）として、ニードルパンチなど製造された、繊度が３〜５ｄｔｅｘ程度のポリエステル短繊維からな不織布ものなどが例示される。

このような構成を採用することにより、ダストを含んだ空気がまず前置フィルターで濾過されるので、集塵濾過装置本体の集塵フィルター（２次フィルター）の目詰まりを低減することができる。

以下、実施例をあげて本考案を詳細に説明するが、本考案はこれらによって何ら限定されるものではない。

［参考例１］
建築構造の断熱および緩衝材として広く使われているロックウールの製造工場では、ロックウールファイバーの多層構造（マルチレイヤー）体を最終工程で、一定の大きさに切断して製品化を行っている。

このときロックウールファイバーのカット屑が大量に発生し、グラスファイバーと同じ程度の細さで飛散するため作業環境を悪化させるおそれがあり、作業にあたっては、作業衣はもちろん、眼鏡、手袋などの防御具を携帯させている。さらに工場内排気において、常時換気を実施し浮遊カット屑の除去を行っている。
このため、工場外から風量規格１２００ｍ^３、圧力５１０Ｐａの吸引ファンにて吸引を常時行い、工場内のカット屑は２箇所の吸引口で集塵される。

この２箇所の吸引口には、縦３ｍ、横６ｍ、厚さ１８ｍｍのポリエステル不織布（ニードルパンチ製、繊度３〜５ｄｔｅｘ）が集塵フィルターとして設置され、フィルター面で集積されたカット屑はその自重により２箇所の吸引口の間の溝に落下し回収される仕組みになっている。
ロックウールのカット屑は、多くは長さ２００〜３００μｍ、直径４〜１２μｍの直線状ファイバーか直径５００μｍの球状ネップである。

同工場でカット作業を開始後、毎日２００ｍｍのカット屑がフィルター表面に集積し生産開始２ケ月後には、圧力損失（吸引ファン圧力−フィルター後吸引圧力）が△４００Ｐａと非常に大きく、フィルター後風速も０．３８ｍ／ｓｅｃと微弱になりフィルター機能が果たせなくなった。これは不織布による集積機能はあるが、目詰まりを起こし本来のフィルター機能を果たせなくなったためである。

［実施例１］
参考例１において、不織布の前面に、線径４７μｍ、丸断面のポリエステルモノフィラメントからなるポリエステルメッシュ織物（２００メッシュ、オープニングエリア４０％）の周囲を金属フレームで固定した前置フィルターを、縦横１ｍのパネル状に各面に１８面ずつ設置し同様のカット作業を実施した。このとき前置フィルターと不織布との間隔は１０ｍｍほどのすきまとし、前面の前置フィルター（メッシュ織物）が適当に風圧で振動できるようにした。

本条件でカット作業を開始し２ケ月後の圧力損失は△９２Ｐａと１／４に低減し、メッシュ織物の表面のカット屑の堆積もほとんど観察されずわずかに捕集された屑が観察されただけであった。前面にメッシュ織物を取り付けた不織布の風速も２．５ｍ／ｓｅｃと６倍以上の風速が得られた。メッシュ織物を通りぬけた細かいカット屑は不織布のなかで捕集されているが、メッシュ織物のところで集積されたカット屑は確実に落下回収されていることが確認された。

これにより、不織布の使用期間が大幅に延長できると同じに、工場内の作業環境も改善された。なお、前置フィルターは、破損した場合はその個所のパネル（前置フィルター）のみをとりかえるだけでよい。

本考案によれば、集塵濾過装置の空気吸入部前方に設置され、一次フィルターとして使用される前置フィルターであって、優れた濾過機能を有し、しかも付着したダストを容易に払い落とすことができる集塵濾過装置用前置フィルター、およびかかる前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置が提供され、その工業的価値は極めて大である。

本考案の前置フィルターの実施形態を示す模式図である。 本考案の集塵濾過装置の実施形態を示す模式図である。なお、矢印は空気の流入方向を示している。

符号の説明

１ 経糸
２ 緯糸
３ 空隙部
４ 前置フィルター
５ 集塵濾過装置本体（集塵フィルター）

Claims (6)

1. 繊維形成性熱可塑性ポリマーからなるモノフィラメントが経糸および緯糸に配された織物を、フィルタークロスとして含むことを特徴とする集塵濾過装置用前置フィルター。
2. モノフィラメントの線径が３０〜５０μｍの範囲内である、請求項１に記載の集塵濾過装置用前置フィルター。
3. 繊維形成性熱可塑性ポリマーがポリエステルである、請求項１または請求項２に記載の集塵濾過装置用前置フィルター。
4. オープニングエリアが３０〜８０％の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の集塵濾過装置用前置フィルター。
   ただし、オープニングエリアとは、該フィルタークロスの空隙率を示し、該フィルタークロス織物における、縦糸また緯糸の糸間距離(オープニング；μｍ)と該フィルタークロス織物を構成するモノファイラメントの線径（μｍ）により算出される。
   オープニングエリア（％）＝（（オープニング）²／（オープニング＋線径）²）×１００
5. 制電加工が施されてなる、請求項１〜４のいずれかに記載の集塵濾過装置用前置フィルター。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の集塵濾過装置用前置フィルターを備えてなる集塵濾過装置。

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