JP3617909B2 - フィルタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は折り加工された濾過材からなるフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、折り加工された濾過材の折り襞の間隔が2〜6mm程度のフィルタとして、図4に示すように、折り加工された濾過材2の隣接する折り襞の間に、ホットメルト樹脂3を線状に塗布したものが知られている。このホットメルト樹脂3は風圧などによって隣接する折り襞同士が密着することを防止し、折り襞間の間隔を保持して処理流体の流路を確保している。
【0003】
このホットメルト樹脂3を塗布する方法として、例えば、溶融したホットメルト樹脂3を直径0.3mm程度のノズルから吐出し、濾過材の折り目方向に対して直角に連続又は間欠状に塗布する方法がある。この方法により塗布したホットメルト樹脂は幅1〜2mm、高さ0.5〜2mm程度の状態で固着する。そのため、上記のような折り襞の間隔が2〜6mm程度のフィルタに主に適用されていた。
【0004】
他方、折り加工された濾過材の折り襞の間隔が6mmを越えるようなフィルタも知られている。このようなフィルタに対しても同様に、ホットメルト樹脂を塗布することにより隣接する折り襞同士の密着を防止しようとしても、上記のように0.5〜2mm程度の高さしか得られないため、隣接する折り襞同士が密着することを防止し、折り襞間の間隔を保持して処理流体の流路を確保することが困難であり、しかも耐圧性も不十分であった。そのため、ホットメルト樹脂の量を多くして、より高く塗布することも試みたが、ホットメルト樹脂を濾過材に塗布した際には流動性を有するため、主として幅方向に広がってしまい、2mm程度以上の高さで固着することが困難で、上記の問題を解決することはできなかった。
【0005】
そのため、このような折り襞の間隔が6mmを越えるようなフィルタにおいて、図5に示すような、隣接する折り襞の間に凸部を多数有する鋸状支持体4を挿入して、隣接する折り襞の密着を防ごうという試みがなされている。このような鋸状支持体4は設置間隔を狭くすると設置作業が煩雑となりコストアップを招いてしまうため、通常100〜150mm間隔で設置されている。しかしながら、圧力損失が100Paを越えるような風圧下においては、このような鋸状支持体4を設置したとしても隣接する折り襞の密着を十分に防ぐことが困難であり、しかも濾過材が極めて剛性のあるものでなければ効果が低いという問題があった。更には、濾過材が熱可塑性合成繊維からなる場合、空調機に収納して使用している際に、50〜80℃程度の温度や90%以上程度の湿度によって隣接する折り襞同士がくっついてしまい、デッドスペースが生じるという問題もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、風圧などによる折り襞の密着や熱や湿気による折り襞のくっつきを防ぐことができ、しかも剛性のない濾過材であっても使用できるフィルタを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のフィルタは折り襞の高さが60mm〜250mm及び隣接する折り襞の間隔が7〜10mmに折り加工されたメルトブロー不織布を含む濾過材から構成され、樹脂固形物が該濾過材の折り襞を横切るように20mm〜40mmの間隔で連続的に塗布して形成されており、該濾過材の隣接する折り襞が該樹脂固形物及び隣接する折り襞間に挿入可能な凸部を多数有する鋸状支持体によって50mm〜150mmの間隔で分離されている。つまり、ホットメルト樹脂などの樹脂固形物と鋸状支持体とを併用することにより、風圧などによる折り襞の密着を十分に防ぐことができ、しかも剛性のない濾過材であっても使用できることを見い出したのである。また、鋸状支持体の存在しない箇所においては樹脂固形物によって隣接する折り襞同士の密着が防止され、熱や湿気によって折り襞同士がくっつくこともない。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の折り加工された濾過材12としては剛性のないものであっても、樹脂固形物13によって形状が保持されるため、メルトブロー不織布を単独で、又はメルトブロー不織布と例えば、バインダ接着不織布、水流絡合不織布、ニードルパンチ不織布、繊維融着不織布、メルトブロー不織布、スパンボンド不織布、或いは紙などを適宜組み合わせた濾過材12を使用できる。このように本発明においては剛性のないメルトブロー不織布であっても単独で濾過材12として使用できる。なお、エレクトレット加工などの後加工を施した濾過材12は濾過性能がより優れているため好適に使用できる。また、粗密構造を有する濾過材12も濾過性能がより優れているため好適に使用できる。
【0009】
この折り加工された状態としては折り襞の高さ(図2のh)は60mm〜250mmであり、隣接する折り襞の間隔(図2のFp)は7mm〜10mmである。本発明においては風圧などによって隣接する折り襞同士が密着しやすい、折り襞の高さhが60mm〜250mm(特に100mm〜250mm)に折り加工し、隣接する折り襞の間隔Fpが7〜10mmに折り加工した濾過材12であっても使用できる。この折り加工方法としてはレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法などがある。なお、単にジグザグ状に折り加工された濾過材12以外に、ジグザグ状に折り加工され、更にW状に折り加工された濾過材12であっても使用できる。
【0010】
本発明のフィルタ11は上述のような折り加工された濾過材12の隣接する折り襞が、図1に示すように、樹脂固形物13及び隣接する折り襞間に挿入可能な凸部14aを多数有する鋸状支持体14によって分離されている。
【0011】
この樹脂固形物13としては、例えば、発泡又は無発泡ホットメルト樹脂やウレタン樹脂などを使用できる。この樹脂固形物13は濾過材12の折り襞を横切るように連続的に塗布して形成することができる。なお、この樹脂固形物13は通常処理流体の流入側及び流出側に設けるが、隣接する折り襞の間隔Fpが広い場合には処理流体の流出側のみに設けても良い。
【0012】
また、この樹脂固形物13の設置間隔(図1のPp)は20mm〜40mmである。設置間隔Ppが20mm未満であると、樹脂固形物13の占める面積が多くなってデッドスペースが増加したり、樹脂固形物13を塗布する塗布機の機構が複雑になり製造が困難になる場合があり、設置間隔Ppが40mmを越えると、隣接する折り襞の密着を防止できない場合があるためで、より好ましい設置間隔Ppは25mm〜30mmである。なお、樹脂固形物13を処理流体の流入側及び流出側に設けた場合には、流入側における樹脂固形物13と流出側における樹脂固形物13のいずれも上記間隔で設置するのが好ましい。また、樹脂固形物13を処理流体の流入側及び流出側に設ける場合には、流入側と流出側の同じ位置に樹脂固形物13を設けて、デッドスペースを少なくするのが好ましい。
【0013】
本発明のフィルタ11は樹脂固形物13に加えて、隣接する折り襞間に挿入可能な凸部14aを多数有する鋸状支持体14によって隣接する折り襞を分離している。この隣接する折り襞間に挿入可能な凸部14aは隣接する折り襞間に挿入可能であればどのような形状であっても良いが、隣接する折り襞がより密着しにくいように、図3に示すように、隣接する折り襞によって形成される空間と同程度の大きさを有する略二等辺三角形状であるのが好ましい。また、この隣接する折り襞間に挿入可能な凸部14aの数は折り襞によって形成される空間の数と同じであるのが好ましい。
【0014】
このような鋸状支持体14は、例えば、段ボール、紙、プラスチック、金属板、或いはこれらの複合体などのある程度の剛性を有する素材から構成され、濾過材12の折り襞を横切るように設置される。なお、鋸状支持体14は通常処理流体の流入側及び流出側に設置するが、隣接する折り襞の間隔Fpが広い場合には処理流体の流出側のみに設けても良い。また、鋸状支持体14を処理流体の流入側及び流出側に設置する場合には、流入側と流出側の同じ位置に設けて、デッドスペースを少なくするのが好ましい。
【0015】
また、濾過材12には樹脂固形物13が20mm〜40mmの間隔で設置されているため、鋸状支持体14の設置間隔(図1のSp)は150mm以下であれば良い。設置間隔Spが150mmを越えると、風圧によって隣接する折り襞の間隔Fpが不均一に変形する可能性があるためで、より好ましい設置間隔Spは130mm以下である。なお、鋸状支持体14の設置間隔Spの下限は、鋸状支持体14を設置したことによるデッドスペースの発生を少なくするために、50mmが適している。なお、鋸状支持体14を処理流体の流入側及び流出側に設けた場合には、流入側及び流出側に設けた鋸状支持体14のいずれも上記間隔で設置するのが好ましい。この鋸状支持体14は隣接する折り襞間に挿入するだけで固定できるが、必要であれば、ホットメルト樹脂などで濾過材12と鋸状支持体14及び/又は枠材と鋸状支持体14とを固定しても良い。
【0016】
本発明のフィルタ11は濾過材12の隣接する折り襞が樹脂固形物13及び鋸状支持体14によって分離された形態安定性の優れたものであるため、そのまま使用しても良いし、更にフィルタ11を枠材で固定して使用しても良い。
【0017】
以下に、本発明の実施例を記載するが、以下の実施例に限定されるものではない。
【0018】
【実施例】
(実施例1)
JIS B 9908 形式−2による捕集効率65%のメルトブロー不織布をレシプロ式プリーツ加工機により折り加工し、折り襞の高さhが80mm、隣接する折り襞の間隔Fpが8mmの濾過材12を製造した。
【0019】
次いで、この濾過材12の折り襞を横切るように25mm間隔Ppで、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂を濾過材12の流出側及び流入側の同じ位置に連続的に塗布した。
【0020】
他方、高さ約80mm、底辺の長さ約8mmの二等辺三角形状の凸部14aを濾過材12の隣接する折り襞によって形成される空間の数だけ有する、厚さ0.8mmの厚紙からなる鋸状支持体14を打ち抜き加工により製造した。そして、この鋸状支持体14を上述のホットメルト樹脂固着濾過材12の流入側及び流出側の同じ位置に76mm間隔Spで折り襞を横切るように差し込んで、本発明のフィルタ11を形成した。
【0021】
次いで、厚さ9mmの合板からなる枠材でフィルタ11の周囲を固定して、たて610mm、よこ610mm、高さ90mmの外寸を有するフィルタユニットを形成した。
【0022】
このフィルタユニットにおける塵埃保持量をJIS B 9908 形式−2に規定する試験装置により、風量50m3/min、最終圧力損失300Paの条件下で測定した。その結果、初期圧力損失50Pa、塵埃保持量130g/ユニットであった。なお、塵埃保持量と圧力損失との関係を表すグラフを図6に示す。
【0023】
(比較例1)
ホットメルト樹脂を塗布しなかった(つまり、鋸状支持体14のみ使用)こと以外は実施例1と全く同様にして、たて610mm、よこ610mm、高さ90mmの外寸を有するフィルタユニットを形成した。
【0024】
このフィルタユニットにおける塵埃保持量をJIS B 9908 形式−2に規定する試験装置により、風量50m3/min、最終圧力損失300Paの条件下で測定した。その結果、初期圧力損失50Pa、塵埃保持量90g/ユニットであった。なお、塵埃保持量と圧力損失との関係を表すグラフを図6に示す。
【0025】
(実施例2)
JIS B 9908 形式−2による捕集効率90%のメルトブロー不織布をレシプロ式プリーツ加工機により折り加工し、折り襞の高さh120mm、隣接する折り襞の間隔Fp8mmの濾過材12を製造した。
【0026】
次いで、この濾過材12の折り襞を横切るように25mm間隔Ppでポリオレフィン系ホットメルト樹脂を濾過材12の流入側及び流出側の同じ位置に連続的に塗布した。
【0027】
他方、高さ約120mm、底辺の長さ約8mmの二等辺三角形状の凸部14aを濾過材12の隣接する折り襞によって形成される空間の数だけ有する、厚さ0.8mmの厚紙からなる鋸状支持体14を、打ち抜き加工により製造した。そして、この鋸状支持体14を上述のホットメルト樹脂固着濾過材12の流入側及び流出側の同じ位置に76mm間隔Spで折り襞を横切るように差し込んで、本発明のフィルタ11を形成した。
【0028】
次いで、厚さ9mmの合板からなる枠材でフィルタ11の周囲を固定して、たて610mm、よこ610mm、高さ130mmの外寸を有するフィルタユニットを形成した。
【0029】
このフィルタユニットにおける塵埃保持量をJIS B 9908 形式−2に規定する試験装置により、風量56m3/min、最終圧力損失300Paの条件下で測定した。その結果、初期圧力損失125Pa、塵埃保持量120g/ユニットであった。なお、塵埃保持量と圧力損失との関係を表すグラフを図7に示す。
【0030】
(比較例2)
ホットメルト樹脂を塗布しなかった(つまり、鋸状支持体14のみ使用)こと以外は実施例2と全く同様にして、たて610mm、よこ610mm、高さ130mmの外寸を有するフィルタユニットを形成した。
【0031】
このフィルタユニットにおける塵埃保持量をJIS B 9908 形式−2に規定する試験装置により、風量56m3/min、最終圧力損失300Paの条件下で測定した。その結果、初期圧力損失136Pa、塵埃保持量55g/ユニットであった。なお、塵埃保持量と圧力損失との関係を表すグラフを図7に示す。
【0032】
以上の結果から、本発明のフィルタ11は風圧などによる折り襞の密着を十分に防ぐことができるため塵埃保持量が多いものと考えられる。また、濾過材12の折り襞の高い場合に有効であることもわかる。
【0033】
【発明の効果】
本発明のフィルタは折り襞の高さが60mm〜250mm及び隣接する折り襞の間隔が7〜10mmに折り加工されたメルトブロー不織布を含む濾過材から構成され、樹脂固形物が該濾過材の折り襞を横切るように20mm〜40mmの間隔で連続的に塗布して形成されており、該濾過材の隣接する折り襞が該樹脂固形物及び隣接する折り襞間に挿入可能な凸部を多数有する鋸状支持体によって50mm〜150mmの間隔で分離されているので、風圧などによる折り襞の密着を十分に防ぐことができ、しかも剛性のない濾過材であっても使用できる。また、鋸状支持体の存在しない箇所においては、樹脂固形物によって隣接する折り襞同士の密着が防止され、熱や湿気によって折り襞同士がくっつくこともない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルタの斜視図
【図2】本発明の濾過材の断面図
【図3】本発明のフィルタに使用できる鋸状支持体の正面図
【図4】従来のフィルタの斜視図
【図5】従来の別のフィルタの斜視図
【図6】実施例1及び比較例1における、塵埃保持量と圧力損失との関係を表すグラフ
【図7】実施例2及び比較例2における、塵埃保持量と圧力損失との関係を表すグラフ
【符号の説明】
1 フィルタ
2 濾過材
3 樹脂固形物
4 鋸状支持体
11 フィルタ
12 濾過材
13 樹脂固形物
14 鋸状支持体
14a 凸部
h 折り襞の高さ
Fp 隣接する折り襞の間隔
Pp 樹脂固形物の設置間隔
Sp 鋸状支持体の設置間隔
Claims (1)
- 折り襞の高さが60mm〜250mm及び隣接する折り襞の間隔が7〜10mmに折り加工されたメルトブロー不織布を含む濾過材から構成され、樹脂固形物が該濾過材の折り襞を横切るように20mm〜40mmの間隔で連続的に塗布して形成されており、該濾過材の隣接する折り襞が該樹脂固形物及び隣接する折り襞間に挿入可能な凸部を多数有する鋸状支持体によって50mm〜150mmの間隔で分離されていることを特徴とするフィルタ。
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