JP3168471B2 - エアフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば空気調和機な
どに組み込まれるエアフィルタの構造の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスビル等の高層建築物にお
ける居住空間内の清浄意識の高まりと、天井埋込型空気
調和機の普及によって、高性能のエアフィルタの需要が
急増し、かつ、製品の薄型化と共に資源の有効活用及び
据付処理作業の簡便さ等が要求されている。

【０００３】従来、この種のエアフィルタにおいては、
例えば実開昭６２−１７３１８号公報に開示されている
ように、波形に折り曲げられた濾材の外周を囲む外枠を
不織布で形成し、この濾材と不織布とを接着剤で接合す
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来構造のエアフィルタにあっては、枠材を不織布で
形成しているために、エアフィルタの強度が十分確保で
きず、エアフィルタが変形するおそれがあった。

【０００５】例えば、このようなエアフィルタを空気調
和機に収納した場合、エアフィルタが変形すると、エア
フィルタが落下したり、エアフィルタと近接するパネル
が押されて外れたりすることが考えられる。

【０００６】そこで、上記のようなエアフィルタの変形
を防止するために、枠材を例えば木材やアルミニウム等
の金属で構成すると、廃棄処理が不便で、コストアップ
や重量増大による取扱い難くさが免れないといった問題
があった。

【０００７】

【発明の目的】この発明の目的は、安価で軽量化を図る
ことができ、かつ、変形しにくくすることができるよう
にしたエア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】上記した課題を解決する
ために、この発明は、波形に折り曲げられた濾材と、こ
の濾材の外周側面を囲繞する枠材とからなり、この枠材
と前記濾材とが接着剤で結合されたエアフィルタにおい
て、前記枠材を、繊維同士が熱圧着されている複数の熱
圧着部を有しかつ非熱圧着部における繊維の間に位置さ
せた樹脂で繊維同士を連結している不織布で形成すると
ともに、前記接着剤としてオレフィン系もしくはエチレ
ン酢酸ビニール系のホットメルトを用いたことを特徴と
するものである。

【０００９】

【作用】すなわち、この発明は、繊維同士が熱圧着され
ている複数の熱圧着部を有しかつ非熱圧着部における繊
維の間に位置させた樹脂で繊維同士を連結している不織
布で、枠材を形成してなるため、この枠材の３次元的な
多孔構造による弾性を失わせることなく、強度を向上さ
せている。

【００１０】また、枠材と濾材とを接着する接着剤に、
溶融温度が比較的低いオレフィン系もしくはエチレン酢
酸ビニール系（溶融温度：１４５℃）のホットメルトを
用いてなるために、ホットメルトの溶融時において濾材
や不織布が溶けるおそれが少ない。

【００１１】

【実 施 例】以下、この発明の実施例を図面を参照し
ながら詳細に説明すると、図１に示すように、図中１は
この発明に係るエアフィルタである。

【００１２】このエアフィルタ１は、波形に折り曲げら
れた帯電性素材からなる集塵部を構成する濾材２を有
し、この濾材２は、帯状のホットメルト樹脂３、３によ
り波形の形状が保持されているとともに、その外周を囲
むように枠材４が設けられている。

【００１３】これら各々の枠材４は、不織布にて形成さ
れているとともに、図２に示すように、その不織布を部
分的に熱圧着してなる熱圧着部２０を複数有している。

【００１４】この熱圧着部２０は、適宜の凸部を持つ熱
エンボスロールなどで加工することにより形成され、例
えば四角形、円形あるいは多角形などの任意の形状のも
のが複数個、所定の配置で分布されている。

【００１５】また、これらの熱圧着部２０は、非熱圧着
部（熱圧着されていない部分）２１によって囲まれ、熱
圧着が施された枠材表面に占める割合は、５〜３０％の
範囲であり、この範囲より小さいと十分な剛性が期待で
きない。

【００１６】このように、熱圧着部２０は、繊維２２が
溶融してフィルム化しており、密度が高く、枠材４の剛
性を高めて変形を防止する働きを行なう。

【００１７】一方、前記非熱圧着部２１は、繊維２３の
ウェブの３次元的な多孔構造を維持しており、弾性を持
っているとともに、この非熱圧着部２１の繊維２３同士
の隙間（主として繊維２３の交点や表面）２４には、樹
脂２５が含浸または付着されている。

【００１８】したがって、これら非熱圧着部２１の繊維
２３の交点では、樹脂２５による結合を受けており、こ
の部分から破損が生じる心配はなく、しかも、この含浸
または付着された樹脂２５も、枠材４の強度を高める働
きをしている。

【００１９】ここで、上述した非熱圧着部２１の繊維２
３は、後述するホットメルトを使用するために、耐熱性
を考慮してポリエステル繊維を使用し、この場合、熱圧
着処理により溶融もしくは軟化してフィルム化するか、
または、フィルム様となる繊維が含まれていれば良い。

【００２０】また、ポリエステル繊維の他には、未延伸
ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊
維、ポリエチレン繊維、ポリエステル／低融点ポリエス
テル複合繊維、ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維
などが挙げられる。

【００２１】さらに、熱圧着処理により溶融または軟化
する繊維の配合量は、熱圧着部２０による剛性を出すた
めに、少なくとも１０％は必要ではあるが、その上限は
特に規定されず、１００％でも良い。

【００２２】さらにまた、前記非熱圧着部２１の繊維２
３のウェブ２６には、熱圧着処理による影響を受けない
非熱圧着性繊維を配合しても良く、この非熱圧着性繊維
と熱圧着処理により溶融または軟化する繊維は相対的な
もので、繊維の組合せによって、同じ繊維が熱接着性繊
維として使用されることもあれば、非熱接着性繊維とし
て使用されることもある。

【００２３】また、前記非熱圧着部２１の繊維２３の目
付量は、１５０〜４００g/m²が望ましく、これよりも目
付が小さいと剛性が出にくく、大きいと軽量化が困難と
考えられ、また、繊維２３のウェブ２６の見掛けの密度
は、０．１〜０．４g/cm³が望ましい。

【００２４】一方、前記非熱圧着部２１の繊維２３の隙
間２４に含浸される樹脂２５としては、ポリアクリル酸
エステル系樹脂、エチレン-塩化ビニール系共重合体、
エチレン-酢酸ビニール系共重合体あるいはアクリル-ス
チレン系共重合体などの樹脂がある。

【００２５】そして、これらの樹脂２５をエマルジョン
溶液にして、この溶液に繊維２３のウェブ２６を通すこ
とにより、この繊維２３の隙間２４に含有させるもの
で、この場合、枠材４に占める樹脂の付着重量割合は、
５〜２０％の範囲であり、この範囲が５％未満では、枠
材４に必要な耐久性や強度を付与できず、また、この範
囲が２０％を越えると、樹脂板のようになって枠材４の
多孔性や弾力性が失われてしまう。

【００２６】次に、上述した枠材４の具体的な製造方法
について説明すると、ホリエステル繊維からなる目付２
５０g/m²の繊維ウェブを、例えば頂部が四角形である凸
部が規則的に配列されたエンボスロールと、フラットロ
ールの間を通過させて加熱加圧し、熱圧着部の面積が１
０％である不織布を成形する。

【００２７】この不織布に、ポリアクリル酸エステル樹
脂を主成分とするエマルジョン溶液を含浸し、乾燥して
目付２８０g/m²で、見掛けの密度が０．２８g/cm³の枠
材４を得る。

【００２８】これら枠材４と濾材２とは、図２に示すよ
うに、ホットメルト２７で接着されていて、このホット
メルト２７の材質としては、オレフィン系もしくはエチ
レン酢酸ビニール系のものが好適に使用されるもので、
これらの材質のホットメルト２７は、溶融温度が１４５
℃程度と比較的低いために、ホットメルト２７を溶かす
温度でも濾材２が溶けるおそれは少ない。

【００２９】このような材質のホットメルト２７によっ
て、図２に示すような形状の枠材４を補強し、図３に示
すように、例えば幅寸法Ａが５０mm、長さ寸法Ｂが２０
mmの枠材４の中間部２８を固定具２９で保持し、その先
端部を実線矢印の方向に引いたときに、枠材４が破壊す
る力を測定してなる本発明品（熱圧着部、樹脂で補強さ
れた不織布）の強度試験の結果を、従来品（不織布）と
比較して下表に示す。

【００３０】

【表】

【００３１】ここで、ホットメルトａは、軟化温度が８
９℃のエチレン酢酸ビニール系のもの、ホットメルトｂ
は、軟化温度が７４℃のエチレン酢酸ビニール系のもの
であり、（）内の数字はホットメルトの塗布量を示し、
素材強度（引張強度）の単位はキログラム（kg）であ
る。

【００３２】この試験結果によれば、従来品のような単
に不織布をホットメルトで補強したものと比較して、本
発明品のように、熱圧着部と樹脂で補強した不織布をホ
ットメルトでさらに補強したものの方が、引張強度が１
０kg程度向上した（実際には、ホットメルトの耐熱性を
考慮して、ホットメルトａを使用した）。

【００３３】このように、強度を向上させた枠材４を用
いて、図１に示すように、波形の濾材２の周りを囲んで
エアフィルタ１を形成すると、このエアフィルタ１とし
ての捻じれや歪み等の変形が小さく抑えられた。

【００３４】図４は、この発明に係るエアフィルタ１が
組み込まれる天井埋込型の空気調和機１０を示すもので
ある。

【００３５】この空気調和機１０は、本体１１が取付具
１２を介して天井裏（図示せず）に収納されるようにな
っているもので、この本体１１の下面には、取付枠１３
が天井から露出するように設けられている。

【００３６】この取付枠１３には、吸込口１４と吐出口
１５がそれぞれ形成され、この吸込口１４には、上記し
たこの発明に係るエアフィルタ１がパッキン（図示せ
ず）を介して組み込まれるようになっている。

【００３７】なお、図中１６は前記吸込口１４に組み込
まれたエアフィルタ１の下方に配置されるプレフィル
タ、１７はこのプレフィルタ１６の下方に配置されて前
記吸込口１４を覆う吸込パネルである。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、波形に折り曲げられた濾材と、この濾材の外周側
面を囲繞する枠材とからなり、この枠材と前記濾材とが
接着剤で結合されたエアフィルタにおいて、前記枠材
を、繊維同士が熱圧着されている複数の熱圧着部を有し
かつ非熱圧着部における繊維の間に位置させた樹脂で繊
維同士を連結している不織布で形成するとともに、前記
接着剤としてオレフィン系もしくはエチレン酢酸ビニー
ル系のホットメルトを用いたことを特徴とするものであ
ることから、枠材の強度を向上させることができ、これ
によって、エアフィルタの変形を少なくすることができ
る。

【００３９】また、このようなエアフィルタを空気調和
機に収納した場合、従前のようなエアフィルタの変形に
よる落下やパネルの外れを生じにくくすることができ
る。

【００４０】さらに、枠材に弾性があるために、エアフ
ィルタを空気調和機に気密に取り付けることができ、し
かも、エアフィルタの構成部材がすべて繊維質材からな
るために、軽量で、廃棄処理も簡便に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るエアフィルタの一実施例を示す
分解斜視図である。

【図２】枠材の非熱圧着部の一部を拡大して示す斜視図
である。

【図３】枠材の引張強度試験状態を示す説明図である。

【図４】この発明に係るエアフィルタが組み込まれる空
気調和機の分解斜視図である。

【符号の説明】

１・・・エアフィルタ、 ２・・・濾材、 ４・・・枠材、 ２０・・・熱圧着部、 ２１・・・非熱圧着部、 ２２・・・熱圧着部の繊維、 ２３・・・非熱圧着部の繊維、 ２４・・・非熱圧着部の繊維同士の隙間、 ２５・・・樹脂、 ２６・・・非熱圧着部の繊維のウェブ、 ２７・・・接着剤（ホットメルト）。

フロントページの続き (72)発明者 切田 秀典 千葉県船橋市芝山６−61−１−302 (56)参考文献 実開 昭62−17318（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 46/00 - 46/52 F24F 13/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】波形に折り曲げられた濾材と、この濾材の
   外周側面を囲繞する枠材とからなり、この枠材と前記濾
   材とが接着剤で結合されたエアフィルタにおいて、前記
   枠材を、繊維同士が熱圧着されている複数の熱圧着部を
   有しかつ非熱圧着部における繊維の間に位置させた樹脂
   で繊維同士を連結している不織布で形成するとともに、
   前記接着剤としてオレフィン系もしくはエチレン酢酸ビ
   ニール系のホットメルトを用いたことを特徴とするエア
   フィルタ。