JP4917161B2 - Depth filtration type air filter material for intake air purification of compressor for gas turbine and depth filtration type air filter cartridge using the same - Google Patents
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Description
本発明は、ガスタービンを使用する発電所や大型圧縮機を使用する産業現場において、ガスタービン及び圧縮機の吸気を浄化するための深層濾過型空気フィルター材及びこれを利用した深層濾過型空気フィルターカートリッジに関し、特に、静電メルトブローン繊維、静電単繊維、サーマルボンド支持層及び低融点纎維で形成され、曲げ可能であり、低い圧力損失を有し、ほこりなどの粒子の集塵性が優秀であり、優れた発水性と耐水性を有する深層濾過型空気フィルター材及びこれを利用した深層濾過型空気フィルターカートリッジに関する。 The present invention relates to a depth filtration air filter material for purifying the intake air of a gas turbine and a compressor, and a depth filtration air filter using the same, in a power plant using a gas turbine or an industrial site using a large compressor. Concerning cartridges, especially formed with electrostatic melt blown fiber, electrostatic monofilament, thermal bond support layer and low melting fiber, bendable, have low pressure loss, and excellent dust collection of dust and other particles The present invention relates to a depth filtration air filter material having excellent water repellency and water resistance and a depth filtration air filter cartridge using the same.
一般的に、ガスタービンによる発電は、浄化装置によって空気を浄化、浄化された空気を圧縮機で圧縮して燃焼装置へ流入、高温・高圧のガスを発生するために圧縮気を利用して気体燃料を燃消、回転力を得るために高温・高圧のガスを利用してガスタービンを回転及び回転力を利用して発電機を作動させ電気を発生するという順次で行われる。 In general, power generation by a gas turbine purifies air with a purification device, compresses the purified air with a compressor, flows into the combustion device, and uses compressed air to generate high-temperature and high-pressure gas. In order to extinguish the fuel and obtain a rotational force, the gas turbine is rotated using the high-temperature and high-pressure gas, and the generator is operated using the rotational and rotational force to generate electricity.
このようなガスタービンは、往復式内燃機関又は蒸気タービンに比べ、簡単な構造、軽量、作動しやすい、電力発生量の多い、低品位燃料の使用可能、故障や震動が少ないというような長所があることから、発電機、機関車、船舶、航空機などで幅広く使われている。 Compared to a reciprocating internal combustion engine or steam turbine, such a gas turbine has advantages such as a simple structure, light weight, easy operation, a large amount of power generation, use of low-grade fuel, and fewer failures and vibrations. Because of this, it is widely used in generators, locomotives, ships, aircraft, and so on.
従来、ガスタービンに流入された空気を浄化するために、ほこり除去工程が必要となる表面濾過型空気フィルターカートリッジが主に使われている。 Conventionally, in order to purify air flowing into a gas turbine, a surface filtration type air filter cartridge that requires a dust removing process is mainly used.
図１は、従来のガスタービン用圧縮機の吸気浄化装置を示す概略図である。図１に示されたように、外部から流入された汚れた空気１は、フィルターハウジング２０の前方部に設置された入口フード１９を通過した後、表面濾過型空気フィルターカートリッジ３を通過する。ほこりなどの粒子は、空気フィルターカートリッジの表面で集塵され、汚れた空気が浄化され、浄化された空気２が入口吸音器２２へ流入される。 FIG. 1 is a schematic view showing a conventional intake air purification device for a compressor for a gas turbine. As shown in FIG. 1, the dirty air 1 flowing from the outside passes through the inlet hood 19 installed in the front part of the filter housing 20 and then passes through the surface filtration type air filter cartridge 3. Particles such as dust are collected on the surface of the air filter cartridge, the dirty air is purified, and the purified air 2 flows into the inlet sound absorber 22.
空気フィルターカートリッジ３の表面で集塵されたほこりなどの粒子は、ほこり除去用圧縮機から吹気管を通して供給された圧縮気４を空気フィルターカートリッジ３へ噴射することで除去する。図２に示されたように、空気フィルターカートリッジの圧力損失が最終圧力損失に到達すると、ほこり除去用圧縮機は、自動的に、かつ、周期的に圧縮気を空気フィルターカートリッジへ噴射する。 Particles such as dust collected on the surface of the air filter cartridge 3 are removed by jetting the compressed air 4 supplied from the dust removing compressor through the blower tube to the air filter cartridge 3. As shown in FIG. 2, when the pressure loss of the air filter cartridge reaches the final pressure loss, the dust removing compressor automatically and periodically injects compressed air into the air filter cartridge.
従来の表面濾過型空気フィルターカートリッジは、表面濾過方式によってほこりなどの粒子を集塵するので、空気フィルターカートリッジの圧力損失が急激に増加して最終圧力損失に到達するまでにかかる時間が短縮され、ほこり除去用圧縮機の噴射周期も短くなり、これによって、平均圧力損失が高く、発電時出力が低下される問題点があった。 The conventional surface filtration type air filter cartridge collects particles such as dust by the surface filtration method, so the time taken for the pressure loss of the air filter cartridge to rapidly increase to reach the final pressure loss is shortened, The injection cycle of the dust removing compressor is also shortened, thereby causing a problem that the average pressure loss is high and the output during power generation is reduced.
上記の表面濾過型空気フィルターカートリッジは、湿式不織布で形成される濾過紙とこの濾過紙の表面にポリエチレンを電気スプレイ処理したスパイダーウェブ型表面層とを含む空気フィルター材を利用して製造される。 The above surface filtration type air filter cartridge is manufactured by using an air filter material including a filter paper formed of a wet nonwoven fabric and a spider web type surface layer obtained by electrospraying polyethylene on the surface of the filter paper.
従来、ガスタービン吸気浄化用表面濾過型空気フィルターについて、様々な特許出願及び登録があった。例えば、米国特許公報第４、７２０、２９２号は、ガスタービン用空気フィルターを開示しており、韓国公開特許公報第１０-２００３-００４６４２４号は、ガスタービンシステムの空気濾過方法を開示している。 Conventionally, various patent applications and registrations have been made on surface filtering air filters for purifying gas turbine intake air. For example, US Pat. No. 4,720,292 discloses an air filter for a gas turbine, and Korean Published Patent Publication No. 10-2003-0046424 discloses an air filtering method for a gas turbine system. .
また、韓国特許公報第１０-０３０４５９６号は、表面濾過型空気フィルター材のしわ部を所定間隔で配置することで、優れた濾過効果を有し、寿命が長くなり、かつ、空気フィルター材のケーシングを射出成形可能な合成樹脂で形成することで焼却及びリサイクルが可能なガスタービン吸気浄化用空気フィルター及びその製造方法を開示しており、韓国特許公報第１０-０３０８７０１号は、焼却に関わる問題点を解決するために空気フィルターケーシングから空気フィルターを分離する方法を開示している。さらに、韓国登録実用新案公報第２０-０２７０４１５号は、各濾過紙に大きいしわ部及び小さいしわ部が混合形成され、濾過紙の組み立てが容易になり、また、小さいしわ部によってガスタービンに流入されたほこりなどの粒子をより容易に除去し、空気フィルターの効率と寿命が向上するガスタービン用表面濾過型空気フィルターを開示しており、韓国登録実用新案公報第２０-０２７０４１６号は、表面積を大きくするためのしわ部を有する円筒状空気フィルター材と；該空気フィルター材の内外部を囲む内部及び外部スクリーンコアと；該内部及び外部スクリーンコアを固定する上部キャップ及び下部キャップと；該上部キャップと下部キャップを密封するゴムリングを含むガスタービン用表面濾過型空気フィルターを開示している。 In addition, Korean Patent Publication No. 10-030596 has an excellent filtering effect, a long life, and a casing for an air filter material by arranging wrinkles of a surface filtration type air filter material at predetermined intervals. Discloses an air filter for purifying gas turbine intake air that can be incinerated and recycled by forming it with a synthetic resin that can be molded by injection molding, and a manufacturing method thereof. Korean Patent Publication No. 10-0308701 is related to incineration. A method for separating an air filter from an air filter casing is disclosed. Furthermore, Korean Registered Utility Model Publication No. 20-0270415 discloses that each filter paper is mixed and formed with a large wrinkle portion and a small wrinkle portion, so that the filter paper can be easily assembled, and the small wrinkle portion flows into the gas turbine. Disclosed is a surface filtration air filter for gas turbines that removes dust and other particles more easily and improves the efficiency and life of the air filter. Korean Utility Model Publication No. 20-0270416 has a large surface area. A cylindrical air filter material having a wrinkle portion; an inner and outer screen core surrounding the inner and outer sides of the air filter material; an upper cap and a lower cap for fixing the inner and outer screen cores; Disclosed is a surface filtering air filter for a gas turbine that includes a rubber ring that seals a lower cap.
しかし、前述した従来の空気浄化用空気フィルターは、空気フィルター材のしわ部の解れを防止するために高温での熱処理を必要とするが、高温で熱処理すると、空気フィルター材の表面に形成された被覆層が損傷され、また気孔が収縮、損傷され、これによって差圧が増加するという問題点があった。 However, the above-described conventional air purification air filter requires heat treatment at a high temperature to prevent the wrinkle portion of the air filter material from being unwound, but when heat treatment is performed at a high temperature, it is formed on the surface of the air filter material. The coating layer is damaged, and the pores are contracted and damaged, thereby increasing the differential pressure.
また、従来の空気フィルターは、しわ部の間隔を維持するためにエンボス加工するが、これによって、気孔の詰まり及び強度低下が発生し、空気フィルター材の多くの通気口が遮断され、空気浄化効率が大きく低下される問題点があった。 In addition, the conventional air filter is embossed to maintain the space between the wrinkles, but this causes clogging of the pores and a decrease in strength, blocking many air vents of the air filter material, and air purification efficiency. There has been a problem that is greatly reduced.
このような問題点を解決するため、空気フィルター材を構成する各層を相互結合することが提案されている。結合層は、熱接合、樹脂接着、ニードルパンチング、スパンボンド、スパンレース、溶液紡糸などの方法によって製造された不織布から形成される。 In order to solve such problems, it has been proposed to mutually bond the layers constituting the air filter material. The bonding layer is formed from a nonwoven fabric produced by a method such as thermal bonding, resin bonding, needle punching, spunbonding, spunlace, or solution spinning.
一方、空気フィルターにおいてほこり粒子の集塵メカニズムは、機械的原理と精電気的原理に基づいている。そのうち、精電気的原理を利用して粒子を集塵する場合、空気フィルターの層は、主にメルトブローン法で製造される。 On the other hand, the dust collection mechanism of dust particles in the air filter is based on a mechanical principle and a fine electrical principle. Of these, when particles are collected by utilizing the electromechanical principle, the air filter layer is mainly manufactured by a melt blown method.
特に、空気フィルターの層を構成する纎維が極細纎維の場合、高効率空気フィルターの製造に使用される。しかし、この高効率空気フィルターは、相対的に粒子の集塵量が少ないという問題点があった。 In particular, when the fiber constituting the layer of the air filter is an ultrafine fiber, it is used for manufacturing a high-efficiency air filter. However, this high-efficiency air filter has a problem that the amount of collected particles is relatively small.
さらに、直径が大きい四角形又は円形の繊維から形成された静電サーマルボンド層又はニードルポンチ層を含む空気フィルターは、集塵量は多いが、集塵効率が低いという問題点があった。 Furthermore, an air filter including an electrostatic thermal bond layer or a needle punch layer formed of a square or circular fiber having a large diameter has a problem that the dust collection efficiency is low although the amount of dust collection is large.
最近、このような問題点を解決するために、空気フィルター材を構成する纎維層として超極細繊維又は合成纎維が使用されている。しかし、この空気フィルター材を利用した空気フィルターは、集塵量が少なく、集塵効率が低いので、適用上の問題点があった。 Recently, in order to solve such problems, super fine fibers or synthetic fibers have been used as a fiber layer constituting the air filter material. However, the air filter using this air filter material has a problem in application because the amount of dust collection is small and the dust collection efficiency is low.
結論的に、ガスタービンの燃焼空気用圧縮機に流入された汚れた空気を浄化するために、現在、表面濾過型空気フィルターカートリッジが使用されている。表面濾過型空気フィルターカートリッジは、その平均圧力損失を高く維持する必要があり、また、表面に附着されたほこり除去工程が連続的に行わらなければならない。 In conclusion, surface-filtered air filter cartridges are currently used to purify dirty air flowing into the gas turbine combustion air compressor. The surface filtration type air filter cartridge needs to maintain a high average pressure loss, and the dust removing process attached to the surface must be continuously performed.
しかし、表面濾過型空気フィルターカートリッジの平均圧力損失を高く維持すると、空気フィルターシステムの発電効率が低下する。また、ほこり除去工程を連続的に行うので、ほこり除去工程で使用する圧縮気を発生する圧縮機を連続的に作動する必要がある。さらに、ほこり除去工程で、圧縮気の噴射によって空気フィルター材の気孔サイズが大きくなり、この気孔を通じてほこりなどの粒子が流入され、ガスタービンブレードの表面の摩耗、損傷の原因にもなる。 However, if the average pressure loss of the surface filtration type air filter cartridge is kept high, the power generation efficiency of the air filter system decreases. Moreover, since the dust removal process is continuously performed, it is necessary to continuously operate the compressor that generates compressed air used in the dust removal process. Further, in the dust removing step, the pore size of the air filter material is increased by the injection of compressed air, and particles such as dust are introduced through the pores, which may cause wear and damage to the surface of the gas turbine blade.
上述した問題点を解決するため、本発明は、圧力損失が低く維持され、ほこり除去工程が不必要になり、かつ、空気フィルター材の気孔サイズに変化がない深層濾過型空気フィルター材及びこれを利用した空気フィルターカートリッジを提供することを課題とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a depth filtration type air filter material in which pressure loss is kept low, a dust removal step is unnecessary, and the pore size of the air filter material is not changed, and It is an object to provide a used air filter cartridge.
本発明は、大きいサイズのほこり粒子を先に濾過する第一の層、累積集塵量を増加させる第二の層、及び微細なほこりなどの粒子を凝集させ、圧力損失の増加を抑制し、累積集塵量を倍加する第三の層で形成される多層構造の深層濾過型空気フィルター材を提供することを他の課題とする。 The present invention agglomerates particles such as a first layer that filters large size dust particles first, a second layer that increases cumulative dust collection, and fine dust, and suppresses an increase in pressure loss, Another object of the present invention is to provide a multilayer filtration type air filter material having a multilayer structure formed by a third layer that doubles the accumulated amount of dust collection.
本発明は、空気フィルターカートリッジを製造するために空気フィルター材表面に所定間隔でホットメルトを塗布して空気フィルターのしわ部の曲げ間隔を一定に維持するように構成された深層濾過型空気フィルターカートリッジを提供することをさらに他の課題とする。 The present invention relates to a depth filtration type air filter cartridge configured to apply a hot melt at a predetermined interval to a surface of an air filter material in order to manufacture an air filter cartridge and to maintain a constant bending interval of a wrinkle portion of the air filter. It is still another issue to provide
上記の課題を解決するための本発明の一つの特徴に従ったガスタービン及び圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材は、繊度が０．５〜６デニールの静電単繊維不織布と、スパンボンド支持層とで形成され、大きいサイズの粒子を集塵する第一の層；繊度が６〜２０デニールの低融点合成纎維を含むサーマルボンド不織布で形成され、累積集塵量を増加させる第二の層；及び繊度が０．０７〜０．９デニールの極細静電メルトブローン繊維で形成され、微細な粒子を凝集させ、圧力損失の増加を抑制し、累積集塵量を倍加する第三の層；を含み、前記深層濾過型空気フィルター材は、重量が１００〜４００g/m2、ＮａＣｌ工程での効率が９５%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が４．５mmＡｑ以下であり、曲げ可能である。 A depth filtration type air filter material for intake air purification of a gas turbine and a compressor according to one feature of the present invention for solving the above-mentioned problem, an electrostatic monofilament nonwoven fabric having a fineness of 0.5 to 6 denier, A first layer formed with a spunbond support layer to collect large sized particles; formed with a thermal bond nonwoven fabric containing a low melting point synthetic fiber having a fineness of 6 to 20 denier to increase cumulative dust collection A second layer; and a third layer formed of ultrafine electrostatic meltblown fibers having a fineness of 0.07 to 0.9 denier, agglomerating fine particles, suppressing an increase in pressure loss, and doubling the cumulative amount of dust collection The depth filtration type air filter material has a weight of 100 to 400 g / m 2 , an efficiency in the NaCl process of 95% or more, and a pressure loss at 5.3 cm / sec of 4.5 mmAq or less. Bendable.
本発明の他の特徴に従ったガスタービン及び圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材は、前記第一の層が、繊度が１５デニールのローメルト繊維を含む静電ファイバーウェブで形成されるスパンボンド支持層；及び繊度が０．５〜６デニール、重量が１０〜１００g/m2、ＮａＣｌ工程での効率が４０%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が０．５mmＡｑ以下である静電単繊維不織布；を含む。 According to another aspect of the present invention, in the deep filtration type air filter material for intake air purification of a gas turbine and a compressor, the first layer is formed of an electrostatic fiber web containing low melt fibers having a fineness of 15 denier. A spunbond support layer; and a fineness of 0.5 to 6 denier, a weight of 10 to 100 g / m 2 , an NaCl process efficiency of 40% or more, and a pressure loss at 5.3 cm / sec of 0.5 mmAq or less. An electrostatic monofilament nonwoven fabric.
本発明の更に他の特徴に従ったガスタービン及び圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材は、前記第二の層のサーマルボンド不織布が、低融点ポリエステル繊維１００%で形成される内部及び一般ポリエステル繊維１００%で形成される外部を含み、あるいは、各々低融点ポリエステル繊維５０%と一般ポリエステル繊維５０%で形成される内部及び外部を含み、前記低融点ポリエステル繊維は、繊度が６〜２０デニール、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が０．５mmＡｑ以下であり、重量が４０〜２００g/m2で容易に曲げ可能である。 A depth filtration type air filter material for intake air purification of a gas turbine and a compressor according to still another aspect of the present invention, wherein the thermal bond nonwoven fabric of the second layer is formed of 100% low-melting polyester fibers and Including the outside formed of 100% general polyester fiber, or including the inside and the outside formed by 50% low melting point polyester fiber and 50% general polyester fiber, respectively, the low melting point polyester fiber has a fineness of 6 to 20 Denier, pressure loss at 5.3 cm / sec is 0.5 mmAq or less, and can be easily bent at a weight of 40 to 200 g / m 2 .
本発明の更に他の特徴に従ったガスタービン及び圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材は、前記第三の層の極細静電メルトブローン繊維が、重量が５〜７０g/m2、ＮａＣｌ工程での効率９５%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が３．０mmＡｑ以下である。 The depth filtration type air filter material for intake air purification of gas turbines and compressors according to still another aspect of the present invention is characterized in that the ultrafine electrostatic melt blown fiber of the third layer has a weight of 5 to 70 g / m 2 , NaCl. The efficiency in the process is 95% or more, and the pressure loss at 5.3 cm / sec is 3.0 mmAq or less.
本発明の更に他の特徴に従ったガスタービン及び圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材は、前記第三の層の極細静電メルトブローン繊維が、単層又は二層以上である。 In the deep filtration type air filter material for intake air purification of a gas turbine and a compressor according to still another feature of the present invention, the ultrafine electrostatic melt blown fiber of the third layer is a single layer or two or more layers.
本発明の更に他の特徴に従ったガスタービン及び圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材は、前記第一の層の静電単繊維不織布が、単層又は二層以上である。 In the deep filtration type air filter material for intake air purification of a gas turbine and a compressor according to still another aspect of the present invention, the electrostatic monofilament nonwoven fabric of the first layer is a single layer or two or more layers.
本発明の特徴に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジは、本発明の特徴に従った深層濾過型空気フィルター材を固定する上部キャップ及び下部キャップと；前記上部キャップ及び下部キャップを前記深層濾過型空気フィルター材に付着して密封するエポキシシーラーと；前記深層濾過型空気フィルター材の周縁に固定されたストラップと;及び前記深層濾過型空気フィルター材の内部と外部とに固定され、前記深層濾過型空気フィルター材の曲げ間隔を一定に維持するホットメルトスペーサ;を含む。 The depth filtration type air filter cartridge according to the feature of the present invention comprises an upper cap and a lower cap for fixing the depth filtration type air filter material according to the feature of the present invention; and the upper cap and the lower cap as the depth filtration type air. An epoxy sealer that adheres to and seals the filter material; a strap fixed to a peripheral edge of the depth filtration air filter material; and an inside and outside of the depth filtration air filter material, the depth filtration air A hot melt spacer that maintains a constant bending interval of the filter material.
本発明によると、ほこり除去工程及び圧縮機の作動が不必要になり、平均圧力損失が低く維持され、電気生産出力が増加する。また、ほこりなどの微細粒子の除去性能が優れるので、ガスタービンブレードの摩耗と腐食が防止され、ガスタービンと圧縮機の効率と寿命の極大化が可能になる。 According to the present invention, the dust removal process and the operation of the compressor are unnecessary, the average pressure loss is kept low, and the electricity production output is increased. Further, since the removal performance of fine particles such as dust is excellent, wear and corrosion of the gas turbine blade are prevented, and the efficiency and life of the gas turbine and the compressor can be maximized.
添付の図面を参照しながら、本発明の実施例について以下に説明する。また、本発明を説明するにおいて、関連する公知機能又は公知構成に関する具体的な説明が本発明の要旨の理解の妨げになると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, when it is determined that a specific description related to a known function or a known configuration hinders understanding of the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
図３は、電子顕微鏡で観察した本発明に従った深層濾過型空気フィルター材を構成する各層の纎維形象を示す写真であり、図４は、本発明に従った深層濾過型空気フィルター材を構成する各層の断面図ある。 FIG. 3 is a photograph showing a fiber shape of each layer constituting the depth filtration type air filter material according to the present invention observed with an electron microscope, and FIG. 4 shows the depth filtration type air filter material according to the present invention. It is sectional drawing of each layer which comprises.
図示されたように、本発明に従った深層濾過型空気フィルター材は、繊度が０．５〜６デニールの静電単繊維不織布と、スパンボンド支持層で形成され、大きいサイズの粒子を集塵する第一の層５と;繊度が６〜２０デニールの低融点合成纎維を含むサーマルボンド不織布で形成され、累積集塵量を増加させる第二の層（中間層）６と;及び繊度が０．０７〜０．９デニールの極細静電メルトブローン繊維で形成され、微細な粒子を凝集させ、圧力損失の増加を抑制し、累積集塵量を倍加する第三の層（最終層）７；を含む。 As shown in the figure, the depth filtration type air filter material according to the present invention is formed of an electrostatic monofilament nonwoven fabric having a fineness of 0.5 to 6 denier and a spunbond support layer, and collects large-sized particles. A first layer 5 to be formed; a second layer (intermediate layer) 6 which is formed of a thermal bond nonwoven fabric containing a low melting point synthetic fiber having a fineness of 6 to 20 denier and increases the cumulative amount of dust collection; and A third layer (final layer) 7 formed of 0.07 to 0.9 denier ultra-fine electrostatic meltblown fibers, agglomerating fine particles, suppressing an increase in pressure loss, and doubling cumulative dust collection; including.
第一の層、第二の層及び第三の層で形成される三層複合静電単繊維不織布材は、重量が１００〜４００ｇ/m2、ＮａＣｌ工程での効率が９５%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が４．５mmＡｑ以下であり、曲げ可能である。このように数値限定した理由は、その数値範囲で本発明による効果が最も良いからである。 4. The three-layer composite electrostatic monofilament nonwoven material formed of the first layer, the second layer, and the third layer has a weight of 100 to 400 g / m 2 and an efficiency of 95% or more in the NaCl step. The pressure loss at 3 cm / sec is 4.5 mmAq or less, and bending is possible. The reason for limiting the numerical values in this way is that the effect of the present invention is the best in the numerical range.
また、前記三層複合静電単繊維不織布材には、不飽和カルボキシル酸、脂肪酸金属塩、撥水剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、着色剤、静電気防止剤などの添加剤が含まれる。 The three-layer composite electrostatic monofilament nonwoven fabric contains additives such as unsaturated carboxylic acid, fatty acid metal salt, water repellent, UV stabilizer, antioxidant, colorant, antistatic agent and the like.
前記第一の層を構成する静電単繊維不織布は、繊度が０．５〜６デニールである。 The electrostatic monofilament nonwoven fabric constituting the first layer has a fineness of 0.5 to 6 denier.
また、前記第二の層を構成するサーマルボンド不織布は、単繊維の低融点ポリエステルで形成され、繊度が６〜２０デニールである。 Moreover, the thermal bond nonwoven fabric which comprises said 2nd layer is formed with the low melting point polyester of a single fiber, and a fineness is 6-20 denier.
また、第三の層を構成する極細静電メルトブローン繊維（ｕｌｔｒａｆｉｎｅ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｍｅｌｔ-ｂｌｏｗｎ ｆａｂｒｉｃ）は、繊度が０．０７〜０．９デニールである。 The ultrafine electrostatic melt-blown fabric constituting the third layer has a fineness of 0.07 to 0.9 denier.
このように数値限定した理由は、その数値範囲で本発明による効果が最も良いからである。 The reason for limiting the numerical values in this way is that the effect of the present invention is the best in the numerical range.
図５は、本発明に従った深層濾過型空気フィルター材の第一の層の断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the first layer of the depth filtration type air filter material according to the present invention.
図５に示されたように、第一の層５は、繊度が１５デニールのローメルト繊維を含む静電ファイバーウェブで形成されるスホンボンド支持層９と；繊度が０．５〜６デニール、重量が１０〜１００ｇ/m2、ＮａＣｌ工程での効率が４０%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が０．５mmＡｑ以下である静電単繊維不織布８；を含む。このように数値限定した理由は、その数値範囲で本発明による効果が最も良いからである。 As shown in FIG. 5, the first layer 5 comprises a suhonbond support layer 9 formed of an electrostatic fiber web comprising low melt fibers having a fineness of 15 denier; a fineness of 0.5-6 denier and a weight of 10 to 100 g / m 2 , an electrostatic monofilament nonwoven fabric 8 having an NaCl process efficiency of 40% or more and a pressure loss at 5.3 cm / sec of 0.5 mmAq or less. The reason for limiting the numerical values in this way is that the effect of the present invention is the best in the numerical range.
第一の層５に、繊度が１５デニールのローメルト繊維を含む静電ファイバーウェブで形成されるホンボンド支持層９と静電単繊維不織布８を利用した理由は、第一の層５がプリフィルター（ｐｒｅ-ｆｉｌｔｅｒ）として機能するので、空気中に含有されている大きいサイズのほこり粒子を先に濾過し、小さいサイズのほこり粒子のみを第二の層６へ送るからである。つまり、第一の層５が大きいサイズの粒子を効率的に濾過し、圧力損失を減少させるためには、纎維が疎く、静電効果を有さなければならない。第一の層５は、静電力によってほこり粒子を集塵し、集塵されたほこり粒子を静電効果によって凝集させ大きい凝集体を生成する。 The reason for using the phonbond support layer 9 and the electrostatic monofilament nonwoven fabric 8 formed of an electrostatic fiber web containing low-melt fibers having a fineness of 15 deniers for the first layer 5 is that the first layer 5 is a prefilter ( This is because it functions as a pre-filter), so that large-sized dust particles contained in the air are filtered first, and only small-sized dust particles are sent to the second layer 6. That is, in order for the first layer 5 to efficiently filter large size particles and reduce pressure loss, the fibers must be sparse and have an electrostatic effect. The first layer 5 collects dust particles by electrostatic force, and agglomerates the collected dust particles by an electrostatic effect to generate a large aggregate.
前記静電単繊維不織布８は、単層又は二層以上であることが望ましい。二層以上で構成すれば、ほこり粒子の累積集塵量が増加する。 The electrostatic single fiber nonwoven fabric 8 is preferably a single layer or two or more layers. If it consists of two or more layers, the cumulative amount of dust particles collected will increase.
図６は、本発明に従った深層濾過型空気フィルター材の第二の層６の断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the second layer 6 of the depth filtration type air filter material according to the present invention.
図６に示されたように、第二の層６は、曲げ可能なサーマルボンド不織布１０で形成される。サーマルボンド不織布１０は、低融点ポリエステル繊維１００%で形成される内部（コア、ｃｏｒｅ）及び一般ポリエステル繊維１００%で形成される外部（シース、ｓｈｅａｔｈ）を含み、あるいは、各々低融点ポリエステル繊維５０%と一般ポリエステル繊維５０%で形成される内部（コア）及び外部（シース）を含む。前記低融点ポリエステル繊維は、繊度が６〜２０デニール、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が０．５mmＡｑ以下、重量が４０〜２００g/m2で容易に曲げ可能である。 As shown in FIG. 6, the second layer 6 is formed of a bendable thermal bond nonwoven fabric 10. The thermal bond nonwoven fabric 10 includes an inside (core) made of 100% low-melting polyester fibers and an outside (sheath) made of 100% general polyester fibers, or 50% low-melting polyester fibers each. And the inside (core) and the outside (sheath) formed of 50% general polyester fiber. The low-melting-point polyester fiber can be easily bent with a fineness of 6 to 20 denier, a pressure loss at 5.3 cm / sec of 0.5 mmAq or less, and a weight of 40 to 200 g / m 2 .
このように数値限定した理由は、その数値範囲で本発明による効果が最も良いからである。 The reason for limiting the numerical values in this way is that the effect of the present invention is the best in the numerical range.
サーマルボンド不織布１０は、９５ｗｔ.%〜９９．９ｗｔ.%の非極性物質、０．１ｗｔ.%〜５ｗｔ.%の強誘電体物質（極性物質）及び０．１ｗｔ.%〜０．５ｗｔ.%の撥水剤を含む。 The thermal bond nonwoven fabric 10 is composed of 95 wt.% To 99.9 wt.% Nonpolar substance, 0.1 wt.% To 5 wt.% Ferroelectric substance (polar substance), and 0.1 wt.% To 0.5 wt.%. Contains water repellent.
このように、第二の層に低融点ポリエステルを使用した理由は、低融点ポリエステルが単纎維で放射されると、纎維の均一性が向上し、通気性が増加するからである。 As described above, the reason why the low-melting polyester is used in the second layer is that when the low-melting polyester is emitted in a single fiber, the uniformity of the fiber is improved and the air permeability is increased.
図７は、本発明に従った深層濾過型空気フィルター材の第三の層７の断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the third layer 7 of the depth filtration air filter material according to the present invention.
第三の層７は、極細静電メルトブローン繊維１１で形成される。極細静電メルトブローン繊維１１は、重量が５〜７０g/m2、ＮａＣｌ工程での効率９５%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が３．０mmＡｑ以下である。 The third layer 7 is formed of ultrafine electrostatic meltblown fibers 11. The ultrafine electrostatic melt blown fiber 11 has a weight of 5 to 70 g / m 2 , an efficiency of 95% or more in the NaCl step, and a pressure loss of 3.0 mmAq or less at 5.3 cm / sec.
極細静電メルトブローン繊維１１は、０．１ｗｔ.%〜５ｗｔ.%の強誘電体物質、０．１ｗｔ.%〜０．５ｗｔ.%の撥水剤を含む。また、極細静電メルトブローン繊維１１は、繊度が０．０７〜０．９デニールである。このように数値限定した理由は、その数値範囲で本発明による効果が最も良いからである。 The ultrafine electrostatic melt blown fiber 11 includes 0.1 wt.% To 5 wt.% Ferroelectric material and 0.1 wt.% To 0.5 wt.% Water repellent. The ultrafine electrostatic melt blown fiber 11 has a fineness of 0.07 to 0.9 denier. The reason for limiting the numerical values in this way is that the effect of the present invention is the best in the numerical range.
第三の層に極細メルトブローン材を使用した理由は、繊度が低いから、濾過効果が大きく、微細な粒子まで効率的に集塵することができ、静電効果を有するので累積集塵量が大きいからである。 The reason why ultrafine melt blown material is used for the third layer is that the fineness is low, so the filtration effect is large, fine particles can be collected efficiently, and the electrostatic effect is high, so the cumulative amount of dust collection is large. Because.
前記極細メルトブローン材１１は、単層又は二層以上であることが望ましい。二層以上で構成すれば、微細なほこりの集塵効率が向上し、累積集塵量が非常に増加する。 The ultrafine melt blown material 11 is preferably a single layer or two or more layers. If it consists of two or more layers, the dust collection efficiency of fine dust is improved, and the cumulative amount of dust collection is greatly increased.
本発明に従った深層濾過型空気フィルター材の完成品である深層濾過型空気フィルターカートリッジの外観図である。 It is an external view of the depth filtration type air filter cartridge which is a completed product of the depth filtration type air filter material according to the present invention.
図８に示されたように、深層濾過型空気フィルターカートリッジは、深層濾過型空気フィルター材１６を固定する上部キャップ１３及び下部キャップ１４と；上部キャップ１３及び下部キャップ１４を深層濾過型空気フィルター材１６に付着して密封するエポキシシーラー１５；を含む。 As shown in FIG. 8, the depth filtration type air filter cartridge includes an upper cap 13 and a lower cap 14 for fixing the depth filtration type air filter material 16; and an upper cap 13 and a lower cap 14 as the depth filtration type air filter material. An epoxy sealer 15 for adhering to and sealing the 16;
また、空気フィルターカートリッジは、深層濾過型空気フィルター材１６の周縁に固定された三つのストラップ１７をさらに含むことが望ましい。 The air filter cartridge preferably further includes three straps 17 fixed to the periphery of the depth filtration type air filter material 16.
また、空気フィルターカートリッジは、深層濾過型空気フィルター材１６の内部及び外部に接着剤を利用して所定間隔で固定され、深層濾過型空気フィルター材１６のしわ部の曲げ間隔を一定に維持する糸状のホットメルトスペーサ（ｈｏｔ-ｍｅｌｔｅｄ ｓｐａｃｅｒ）１８をさらに含むことが望ましい。ホットメルトスペーサ１８は、図８において水平方向に引かれた白色線で示されている。 In addition, the air filter cartridge is fixed to the inside and outside of the depth filtration air filter material 16 at a predetermined interval using an adhesive, and maintains a constant bending interval of the wrinkle portion of the depth filtration air filter material 16. It is desirable to further include a hot-melt spacer 18. The hot melt spacer 18 is indicated by a white line drawn in the horizontal direction in FIG.
さらに、空気フィルターカートリッジは、上部キャップに設けられ、空気フィルターカートリッジが多孔板に装着される際空気フィルターカートリッジを密封するゴムリング１２を含む。 Further, the air filter cartridge includes a rubber ring 12 that is provided on the upper cap and seals the air filter cartridge when the air filter cartridge is mounted on the perforated plate.
図９は、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジと比較例の深層濾過型空気フィルターカートリッジとの粒子量の増加に伴う圧力損失の変化を示したグラフである。 FIG. 9 is a graph showing changes in pressure loss as the amount of particles increases between the depth filtration air filter cartridge according to the present invention and the depth filtration air filter cartridge of the comparative example.
図９に示されたように、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジの圧力損失の増加の勾配は、比較例に比べて小さく、最終圧力損失に到逹するまでの作動時間は、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジが比較例の約２倍である。 As shown in FIG. 9, the slope of the increase in pressure loss of the depth filtration type air filter cartridge according to the present invention is smaller than that of the comparative example, and the operation time until reaching the final pressure loss is as follows. The depth filtration air filter cartridge according to the invention is about twice that of the comparative example.
図１０は、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジと比較例の深層濾過型空気フィルターカートリッジとの累積集塵量を比べたグラフである。図１０に示されたように、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジの累積集塵量は、比較例の約２倍である。 FIG. 10 is a graph comparing accumulated dust collection amounts of the depth filtration type air filter cartridge according to the present invention and the depth filtration type air filter cartridge of the comparative example. As shown in FIG. 10, the cumulative amount of dust collected by the depth filtration type air filter cartridge according to the present invention is about twice that of the comparative example.
図１１は、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジと比較例の深層濾過型空気フィルターカートリッジとの総集塵効率を比べたグラフである。図１１に示されたように、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジの総集塵効率は、比較例に比べて高い。 FIG. 11 is a graph comparing the total dust collection efficiency of the depth filtration air filter cartridge according to the present invention and the depth filtration air filter cartridge of the comparative example. As shown in FIG. 11, the total dust collection efficiency of the depth filtration type air filter cartridge according to the present invention is higher than that of the comparative example.
図１２は、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジと比較例の深層濾過型空気フィルターカートリッジとの部分集塵効率を比べたグラフである。 FIG. 12 is a graph comparing the partial dust collection efficiency of the depth filtration air filter cartridge according to the present invention and the depth filtration air filter cartridge of the comparative example.
図１２に示されたように、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジの部分集塵効率は、粒子サイズが４．０μm以上の場合、約１００%として同じであるが、粒子サイズが４．０μm以下の場合は、本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジが比較例に比べて高い。 As shown in FIG. 12, the partial dust collection efficiency of the depth filtration type air filter cartridge according to the present invention is the same as about 100% when the particle size is 4.0 μm or more, but the particle size is 4%. In the case of 0.0 μm or less, the depth filtration type air filter cartridge according to the present invention is higher than the comparative example.
従来の表面濾過型空気フィルターカートリッジ３を本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジ２１に置き換えた空気フィルターシステムの概略図である。 It is the schematic of the air filter system which replaced the conventional surface filtration type air filter cartridge 3 with the depth filtration type air filter cartridge 21 according to this invention.
図１３に示されたように、従来の表面濾過型空気フィルターカートリッジ３を本発明に従った深層濾過型空気フィルターカートリッジ２１に置き換えることで、フィルターカートリッジ浄化するための圧縮空気４が不必要になり、フィルターカートリッジ浄化装置が不必要になる。 As shown in FIG. 13, by replacing the conventional surface filtration type air filter cartridge 3 with the depth filtration type air filter cartridge 21 according to the present invention, the compressed air 4 for purifying the filter cartridge becomes unnecessary. The filter cartridge purification device becomes unnecessary.
以上、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明したが、本発明の技術分野に属する通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲及び要旨を外れずに種々の変形及び変更が可能であることは自明である。 As described above, the present invention has been described based on exemplary embodiments. However, various modifications and changes may be made without departing from the scope and spirit of the present invention, provided that the person has ordinary knowledge in the technical field of the present invention. It is obvious that it is possible.
１ 汚れた空気
２ 浄化された空気
３ 従来の表面濾過型空気フィルターカートリッジ
４ ほこり除去用圧縮機
５ 第一の層
６ 第二の層
７ 第三の層
８ 静電単繊維不織布
９ スパンボンド支持層
１０ サーマルボンド不織布
１１ 極細静電メルトブローン材
１２ 密封ゴムリング
１３ 上部キャップ
１４ 下部キャップ
１５ 固定用エポキシ樹脂
１６ 深層濾過型空気フィルター材
１７ ストラップ
１８ 内部/外部ホットメルトスペーサ
１９ 入口フード
２０ フィルターハウジング
２１ 深層濾過型空気フィルターカートリッジ
２２ 入口吸音器
２３ ガスタービン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dirty air 2 Purified air 3 Conventional surface filtration type air filter cartridge 4 Dust removing compressor 5 First layer 6 Second layer 7 Third layer 8 Electrostatic monofilament nonwoven fabric 9 Spunbond support layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Thermal bond nonwoven fabric 11 Extra-fine electrostatic melt blown material 12 Sealing rubber ring 13 Upper cap 14 Lower cap 15 Fixing epoxy resin 16 Depth filtration type air filter material 17 Strap 18 Internal / external hot melt spacer 19 Inlet hood 20 Filter housing 21 Depth filtration Type air filter cartridge 22 Inlet sound absorber 23 Gas turbine
Claims (7)
繊度が０．５〜６デニールの静電単繊維不織布と、スパンボンド支持層とで形成され、大きいサイズの粒子を集塵する第一の層；
繊度が６〜２０デニールの低融点合成纎維を含むサーマルボンド不織布で形成され、累積集塵量を増加させる第二の層；及び
繊度が０．０７〜０．９デニールの極細静電メルトブローン繊維で形成され、微細な粒子を凝集させ、圧力損失の増加を抑制し、累積集塵量を倍加する第三の層；を含み、
前記深層濾過型空気フィルター材は、重量が１００〜４００g/m2、ＮａＣｌ工程での効率が９５%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が４．５mmＡｑ以下であり、曲げ可能であり、
前記第一の層、前記第二の層及び前記第三の層は、吸気が前記第一の層、前記第二の層及び前記第三の層を順次に通して流れるように積層配置される
ことを特徴とするガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材。 A depth filtration type air filter material for intake air purification of a compressor for a gas turbine, comprising :
A first layer formed of an electrostatic monofilament nonwoven fabric having a fineness of 0.5 to 6 denier and a spunbond support layer and collecting large-sized particles;
A second layer formed of a thermal bond nonwoven fabric containing a low melting point synthetic fiber having a fineness of 6 to 20 denier and increasing the cumulative amount of dust collection; and an ultrafine electrostatic melt blown fiber having a fineness of 0.07 to 0.9 denier A third layer formed by agglomerating fine particles, suppressing an increase in pressure loss and doubling cumulative dust collection;
The depth filtration type air filter material has a weight of 100 to 400 g / m 2 , an efficiency in the NaCl process of 95% or more, a pressure loss at 5.3 cm / sec of 4.5 mmAq or less, and bendable,
The first layer, the second layer, and the third layer are stacked so that intake air flows in sequence through the first layer, the second layer, and the third layer. A depth filtration type air filter material for intake air purification of a compressor for a gas turbine .
繊度が１５デニールのローメルト繊維を含む静電ファイバーウェブで形成されるスパンボンド支持層；及び
繊度が０．５〜６デニール、重量が１０〜１００g/m2、ＮａＣｌ工程での効率が４０%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が０．５mmＡｑ以下である静電単繊維不織布；を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材。 The first layer is
A spunbond support layer formed of an electrostatic fiber web containing low melt fibers having a fineness of 15 denier; and a fineness of 0.5-6 denier, a weight of 10-100 g / m 2 , and an efficiency in the NaCl process of 40% or more A deep filtration air filter for intake air purification of a compressor for a gas turbine according to claim 1, comprising: an electrostatic monofilament nonwoven fabric having a pressure loss at 5.3 cm / sec of 0.5 mmAq or less. Wood.
低融点ポリエステル繊維１００%で形成される内部及び一般ポリエステル繊維１００%で形成される外部を含み、あるいは、各々低融点ポリエステル繊維５０%と一般ポリエステル繊維５０%で形成される内部及び外部を含み、
前記低融点ポリエステル繊維は、繊度が６〜２０デニール、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が０．５mmＡｑ以下であり、重量が４０〜２００g/m2で容易に曲げ可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材。 The thermal bond nonwoven fabric of the second layer is
Including an inside formed with 100% low-melting polyester fiber and an outside formed with 100% general polyester fiber, or including an inside and an outside formed with 50% low-melting polyester fiber and 50% general polyester fiber,
The low-melting polyester fiber has a fineness of 6 to 20 denier, a pressure loss at 5.3 cm / sec of 0.5 mmAq or less, and a weight of 40 to 200 g / m 2 and can be easily bent. A deep filtration type air filter material for intake air purification of a compressor for a gas turbine according to claim 1.
重量が５〜７０g/m2、ＮａＣｌ工程での効率９５%以上、５．３cm/ｓｅｃでの圧力損失が３．０mmＡｑ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材。 The third layer of ultrafine electrostatic meltblown fibers is
2. The compressor for a gas turbine according to claim 1, wherein the compressor has a weight of 5 to 70 g / m 2 , an efficiency of 95% or more in the NaCl process and a pressure loss of 5.3 mm / sec or less of 3.0 mmAq or less. intake purifying depth filtration type air filter material.
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材。 The depth filtration type air filter material for intake air purification of a compressor for a gas turbine according to claim 1, wherein the ultrafine electrostatic melt blown fiber of the third layer is a single layer or two or more layers.
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材。 The depth filtration type air filter material for intake air purification of a compressor for a gas turbine according to claim 1, wherein the electrostatic monofilament nonwoven fabric of the first layer is a single layer or two or more layers.
前記上部キャップ及び下部キャップを前記ガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材に付着して密封するエポキシシーラーと；
前記ガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材の周縁に固定されたストラップと;及び
前記ガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材の内部と外部とに固定され、前記ガスタービン用圧縮機の吸気浄化用深層濾過型空気フィルター材の曲げ間隔を一定に維持するホットメルトスペーサ;を含む
ことを特徴とする深層濾過型空気フィルターカートリッジ。 An upper cap and a lower cap for fixing the deep filtration air filter material for intake air purification of the compressor for a gas turbine according to any one of claims 1 to 6;
An epoxy sealer for adhering and sealing the upper cap and the lower cap to the deep filtration air filter material for intake air purification of the compressor for the gas turbine ;
It is fixed to the inside and outside of the intake purifying depth filtration type air filter material and the gas turbine compressor; fixed strap and the periphery of the intake purifying depth filtration type air filter material of the gas turbine compressor And a hot-melt spacer that maintains a constant bending interval of the air filtration material for purifying the intake air of the compressor for gas turbine .
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