JP5049851B2 - Heat resistant filter - Google Patents
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Description
本発明は、乾燥機等の循環空気清浄用、或いは、焼却炉の排ガス処理用等に使用され、高温で使用可能な耐熱エアフィルタに関する。 The present invention relates to a heat-resistant air filter that can be used at high temperatures and used for circulating air cleaning such as a dryer or exhaust gas treatment for an incinerator.
従来、この種の耐熱エアフィルタとしては、例えば、特許文献1に開示されるように、フィルタパックとフィルタ枠の間に、ガラス綿等のクッション材層と接着剤層からなる二重シール層を介在させた耐熱エアフィルタが知られている。そして、前記接着剤層は耐熱性の要求に応えるため、シリコーン樹脂等からなる耐熱性接着剤により構成されていた。また、特許文献2に開示されるように、フィルタパックとフィルタ枠の間にセラミック接着剤を介在させたものが知られている。 Conventionally, as this type of heat-resistant air filter, for example, as disclosed in Patent Document 1, a double seal layer composed of a cushion material layer such as glass cotton and an adhesive layer is provided between a filter pack and a filter frame. An interposed heat-resistant air filter is known. And the said adhesive bond layer was comprised with the heat resistant adhesive which consists of a silicone resin etc. in order to meet the request | requirement of heat resistance. Further, as disclosed in Patent Document 2, a ceramic adhesive is interposed between a filter pack and a filter frame.
前記シリコーン樹脂製の接着剤を使用した場合は、使用時にシロキサンガスを発生する。このシロキサンガスは親水性を撥水性に変える性質があり、また、発生したシロキサンガスが清浄化された下流側で粒子化されて汚染を引き起こすという問題があった。また、前記セラミック接着剤を用いた場合は、接着剤のクラックによりリークが生じるという問題があった。即ち、使用時の温度上昇や温度降下時に膨張、収縮を繰り返すことにより、セラミック接着剤と、金属からなるフィルタ枠、或いは、ガラス繊維からなるフィルタパックとの膨張、収縮率の違いから、相手の膨張、収縮に追随できないため、セラミック接着剤にクラックが発生してしまうことになる。尚、前記膨張、収縮率の違いの対策として、金属製フィルタ枠とガラス繊維製フィルタパックとの間で、金属製フィルタ枠側に、セラミック接着剤とは別にガラス綿をガラス繊維紙で被覆したシール材を設けてシールすることが試みられている。しかしながら、熱劣化によるセラミック接着剤の剥離により発塵する問題があった。
また、このような接着剤のシール材を用いない場合は、使用時に、フィルタパックを構成する濾材が偏ったり、倒れたりしないようにするために補強板を用いる必要があった。また、このような補強板自体が倒れたり、ずれたりしてフィルタの効率性能が悪化するという問題があった。
本発明の耐熱エアフィルタは前記従来技術の問題点に着目してなされたもので、その目的は、生産性に優れ、かつ、捕集効率99.97%(at0.3μm)以上を満足する耐熱エアフィルタを提供することにある。
When the silicone resin adhesive is used, siloxane gas is generated during use. This siloxane gas has the property of changing the hydrophilicity to water repellency, and the generated siloxane gas is particulated on the cleaned downstream side to cause contamination. Further, when the ceramic adhesive is used, there is a problem that leakage occurs due to the crack of the adhesive. That is, by repeating expansion and contraction when the temperature rises and drops during use, the difference in expansion and contraction between the ceramic adhesive and the filter frame made of metal or the filter pack made of glass fiber, Since it cannot follow expansion and contraction, a crack occurs in the ceramic adhesive. In addition, as a countermeasure against the difference between the expansion and contraction rate, glass cotton was coated with glass fiber paper separately from the ceramic adhesive on the metal filter frame side between the metal filter frame and the glass fiber filter pack. Attempts have been made to seal by providing a sealing material. However, there has been a problem of dust generation due to peeling of the ceramic adhesive due to thermal deterioration.
Further, when such an adhesive sealant is not used, it is necessary to use a reinforcing plate in order to prevent the filter medium constituting the filter pack from being biased or falling down during use. In addition, there has been a problem that the efficiency performance of the filter deteriorates due to such a reinforcing plate itself falling or slipping.
The heat-resistant air filter of the present invention has been made by paying attention to the problems of the prior art, and its purpose is heat resistance that is excellent in productivity and satisfies a collection efficiency of 99.97% (at 0.3 μm) or more. The object is to provide an air filter.
本発明の耐熱エアフィルタは、前記目的を達成するため、請求項1記載の通り、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付65g/m2以上となるように複数枚重ね、このシート状シール材で、濾紙をプリーツして波形セパレータ、或いは、リボンで間隔保持してなるフィルタパックと上下フィルタ枠の間をそれぞれシールした耐熱エアフィルタであって、前記上下フィルタ枠に、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブからなる舟部を設け、前記フィルタパック内に介装させた補強板を該補強板に設けたフック部を前記リブに係合させた状態で前記舟部に載置し、該補強板を上下フィルタ枠で挟んで固定したことを特徴とする。
また、請求項2記載の耐熱エアフィルタは、請求項1記載の耐熱エアフィルタにおいて、前記シート状シール材の少なくとも1枚はフィルタパックのプリーツ先端にまで被せたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the heat-resistant air filter of the present invention comprises a plurality of sheet-like sealing materials made of glass cotton having an average fiber diameter of 1 μm or less so as to have a basis weight of 65 g / m 2 or more. overlaid with the sheet-like seal material, waveform separator pleated filter paper, or between the filter pack and the vertical filter frame formed by the distance maintaining the ribbon a heat air filter sealed respectively, said upper and lower filter frame A boat portion comprising ribs extending in parallel with the openings in the upstream and downstream directions of the air filter is provided, and a hook plate provided on the reinforcing plate is engaged with the reinforcing plate interposed in the filter pack. In this state, it is placed on the boat portion, and the reinforcing plate is sandwiched and fixed between upper and lower filter frames .
The heat-resistant air filter according to claim 2 is characterized in that, in the heat-resistant air filter according to claim 1, at least one of the sheet-like sealing materials covers the tip of the pleat of the filter pack.
本発明によれば、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付65g/m2以上となるように複数枚重ね、このシート状シール材で、濾紙をプリーツして波形セパレータ、或いは、リボンで間隔保持してなるフィルタパックと上下フィルタ枠の間をそれぞれシールするようにしたため、前記ガラス綿を構成するガラス繊維が十分に細かくて、適度な柔軟性を有しているので、濾紙とのなじみがよく、フィルタパックの表面との間にリークが生じる間隙を作らないようにガラス綿を敷き詰めることができる。
また、このようにシール性がよいため、捕集効率99.97%(at0.3μm)以上を満足できる。しかも、接着剤を使用しなくても済むため、シロキサンガスの問題や、セラミック接着剤のようなクラックによるリークの問題も生じない。
また、前記上下フィルタ枠に、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブからなる舟部を設け、前記フィルタパック内に介装させた補強板を該補強板に設けたフック部を前記リブに係合させた状態で前記舟部に載置し、該補強板を上下フィルタ枠で挟んで固定するようにしたので、前記舟部のリブと補強板のフック部がしっかり係合し、補強板がフィルタパックに対して前後にずれることがない。即ち、フィルタパックとフィルタ枠の間に接着剤がない場合は、補強板は上下フィルタ枠で挟んで固定されるだけなので、輸送時の振動によって補強板がずれてフィルタパックが偏るとか、倒れて効率性能が低下するという問題が生じるが、補強板がフィルタパックに対して前後にずれることがないので、フィルタパックが使用時に偏るとか倒れることがなく、効率性能が低下する問題が起こらない。
また、前記シート状シール材の少なくとも1枚をフィルタパックのプリーツ先端にまで被せるようにした場合、衝撃等によりシール材とフィルタパックの間に隙間が生じたとしても、フィルタパックのプリーツ先端において、シート状シール材でその隙間を埋めることができるため、確実なシール性を得ることができる。
According to the present invention, a plurality of sheet-like sealing materials made of glass cotton having an average fiber diameter of 1 μm or less are stacked so as to have a basis weight of 65 g / m 2 or more, and the filter paper is pleated with the sheet-like sealing material to corrugate separators. Alternatively, since the gap between the filter pack and the upper and lower filter frames that are held with a ribbon is sealed, the glass fibers constituting the glass cotton are sufficiently fine and have adequate flexibility. Glass cotton can be spread so as not to make a gap between the filter pack and the surface of the filter pack.
Further, since the sealing property is good in this way, the collection efficiency of 99.97% (at 0.3 μm) or more can be satisfied. In addition, since it is not necessary to use an adhesive, the problem of siloxane gas and the problem of leakage due to cracks such as ceramic adhesive do not occur.
Also, the upper and lower filter frames are provided with a boat portion made of ribs extending in parallel to the openings in the upstream and downstream directions of the air filter, and a reinforcing plate interposed in the filter pack is provided on the reinforcing plate. parts placed on the radical 137 while remaining engaged with the ribs. Thus fixed across the reinforcing plate at the upper and lower filter frame, the hook portion of the reinforcing plate and ribs of the radical 137 firmly engaged And the reinforcing plate does not shift back and forth with respect to the filter pack. In other words, when there is no adhesive between the filter pack and the filter frame, the reinforcing plate is only sandwiched and fixed between the upper and lower filter frames. Although the problem that efficiency performance falls is produced, since a reinforcement board does not shift | deviate back and forth with respect to a filter pack, when a filter pack is biased at the time of use, it does not fall down, and the problem which efficiency efficiency falls does not arise.
Further, when at least one of the sheet-like sealing materials is covered to the pleat tip of the filter pack, even if a gap is generated between the sealing material and the filter pack due to impact or the like, at the pleat tip of the filter pack, Since the gap can be filled with the sheet-shaped sealing material, a reliable sealing property can be obtained.
次に、添付図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明耐熱エアフィルタの一実施の形態の分解斜視図を示し、図2は図1のA―A線断面図を示す。
図中10はフィルタ枠を示し、その内部にフィルタパック20が収容されている。
前記フィルタ枠10は、上下フィルタ枠11,12と、側枠13,14とで方形の囲枠状に形成され、各枠11,12、13,14は、それぞれ、アルミニウム、鋼板、ステンレス等で構成され、特に耐熱性を考慮すると、オーステナイト系ステンレス、SUS304系、SUS430等で構成するのが好ましい。前記上下フィルタ枠11,12には、それぞれ、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブ11a,11a、12a,12aを設け、これらリブ11a,11a、12a,12aからなる舟部11b、12bが形成されている。前記リブ11a,11a、12a,12aは、前記枠11,12、13,14と同様に、アルミニウム、鋼板、ステンレス等で構成され、特に耐熱性を考慮すると、オーステナイト系ステンレス、SUS304系、SUS430等で構成するのが好ましい。尚、前記リブリブ11a,11a、12a,12aは上下フィルタ枠11,12に対して溶接で固定されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the heat-resistant air filter of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
In the figure, reference numeral 10 denotes a filter frame, in which a
The filter frame 10 is formed in a rectangular frame shape with upper and
また、前記フィルタパック20としては、ガラス繊維、合成繊維等の濾紙をプリーツして、波形セパレータ、或いは、リボンで間隔保持したものを使用できるが、特に耐熱性を考慮すると、図示のように、耐熱性ガラス繊維製濾紙21をプリーツしてアルミ合金、ステンレス等の金属製波形セパレータ22により間隔保持したものが好ましい。
Moreover, as the filter pack 20, a filter paper such as glass fiber or synthetic fiber can be pleated, and a corrugated separator or a ribbon held at intervals can be used. It is preferable that the heat-resistant glass
前記フィルタパック20の耐熱性ガラス繊維製濾紙21の折り曲げ空間を利用して、2枚の補強板23が介装されており、この各補強板23の一側の上下端に、フック部が23a,23aが設けられている。本実施の形態では、フィルタパック20内に介装させた各補強板23を、該補強板23に設けたフック部23a,23aを前記リブ11a,11a、12a,12aに係合させた状態で前記舟部11b、12bに載置し、このように載置された各補強板23を上下フィルタ枠11,12で挟んで固定するようにした。
Two reinforcing
本願発明では、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材30を目付65g/m2以上となるように複数枚重ね、このシート状シール材で、前記フィルタパック20と上下フィルタ枠11,12の間をそれぞれシールするようした。
図示の例では、2枚の被覆用シート状シール材30aをフィルタパック20のプリーツ先端にまで被せ、更にその上に4枚の積層用シート状シール材30bを積層した状態でシールするようにした。これら被覆用シート状シール材30a及び積層用シート状シール材30bは、綿状(短繊維)の原材料を乾式で不織布にしたものを使用できるが、特に耐熱性を考慮すると、密度30〜230g/m3のガラス繊維を乾式で不織布にしたものが好ましい。
In the present invention, a plurality of sheet-
In the example shown in the drawing, two sheet-
次に、前記耐熱エアフィルタの組立方法について図2及び図3に従って説明する。
先ず、図2(a)に示すように、リブ12aによる舟部12b付きの下フィルタ枠12を用意する。
次に、図2(b)に示すように、2枚の補強板23をフィルタパック20に介装して、前記下フィルタ枠12の上方まで運ぶ。
次に、図2(c)に示すように、補強板23のフック部23aを前記舟部12bを形成するリブ12a,12aに係合させた状態で前記舟部12bに載置する。
次に、図2(d)に示すように、フィルタパック20のプリーツ部の四周を覆うように被覆用シート状シール材30aを2枚被せる。
次に、図2(e)に示すように、更に、4枚の積層用シート状シール材30bを前記被覆用シート状シール材30aの上に積層する、
次に、図2(f)に示すように、補強板23のフック部23aとリブ部11aが係合するように上フィルタ枠11をフィルタパック20の上方から載せて、上フィルタ枠11とフィルタパック20との間のシールを完了する。
次に、図2(g)に示すように、エアフィルタを反転して、下フィルタ枠を一旦外して、前記と同様にして下フィルタ枠とフィルタパックの間のシールを完了させ、図2(h)に示すようにエアフィルタを完成させる。
Next, a method for assembling the heat-resistant air filter will be described with reference to FIGS.
First, as shown to Fig.2 (a), the
Next, as shown in FIG. 2 (b), the two reinforcing
Next, as shown in FIG. 2C, the
Next, as shown in FIG. 2 (d), two sheet-
Next, as shown in FIG. 2 (e), four sheet-
Next, as shown in FIG. 2 (f), the
Next, as shown in FIG. 2G, the air filter is inverted, the lower filter frame is temporarily removed, and the seal between the lower filter frame and the filter pack is completed in the same manner as described above. Complete the air filter as shown in h).
次に、本発明の実施例を比較例を参照して説明する。
(実施例1)
舟部(リブ高さ10mm)付きの上下フィルタ枠及び側枠を用いて、縦292mm×横1000mm×高さ760mmのSUS430製のフィルタ枠を構成した。また、極微細Cガラス繊維濾紙をプリーツし、厚さ60μmのアルミニウム合金製セパレータで間隔保持して、縦273mm×横960mm×高さ715mのフィルタパックを構成した。尚、フィルタパックには、厚み1.2mm×縦714mm×横260mmのSUS304製のフック部付きの補強板を2枚介装するようにした。そして、フィルタパックと上下枠の間のそれぞれに、平均繊維径0.6μmのCガラス繊維からなる目付26.5g/m2の縦273m×横960mmの積層用シート状シール材を3枚積層してシールし、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は159g/m2であった。
Next, examples of the present invention will be described with reference to comparative examples.
Example 1
A filter frame made of SUS430 having a length of 292 mm, a width of 1000 mm, and a height of 760 mm was formed using the upper and lower filter frames and the side frames with the boat portion (rib height 10 mm). In addition, a very fine C glass fiber filter paper was pleated, and a filter pack having a length of 273 mm, a width of 960 mm, and a height of 715 m was formed by holding a gap with an aluminum alloy separator having a thickness of 60 μm. In the filter pack, two reinforcing plates with a hook portion made of SUS304 having a thickness of 1.2 mm × length of 714 mm × width of 260 mm were interposed. Then, three sheet-like sealing materials for lamination having a basis weight of 26.5 g / m 2 and a weight of 273 m × width of 960 mm made of C glass fibers having an average fiber diameter of 0.6 μm are laminated between the filter pack and the upper and lower frames. The air filter was completed. At this time, the basis weight of the glass cotton was 159 g / m 2 .
(参考例)
フック部を備えない補強板の使用に代えたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は上下各79.5g/m 2 、合計で159g/m2であった。
( Reference example )
Sealing was performed in the same manner as in Example 1 except that the use of a reinforcing plate without a hook portion was used, and an air filter was completed. At this time, the basis weight of the glass cotton was 79.5 g / m 2 in each of the upper and lower sides , and the total weight was 159 g / m 2 .
(実施例2)
平均繊維径0.6μmのCガラス繊維からなる目付8.13g/m2の縦313mm×横980mmの被覆用シート状シール材を2枚、フィルタパックのプリーツ先端にまで被せ、更にその上に前記積層用シート状シール材を4枚積層してシールするようにしたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は上下各168g/m 2 、合計で336g/m2であった。
(Example 2 )
Two coating sheet-like seal material in the longitudinal 313 mm × horizontal 980mm having a basis weight of 8.13 g / m 2 consisting of C glass fibers having an average fiber diameter of 0.6 .mu.m, covered up to the pleat tips of the filter pack, further said thereon Sealing was carried out in the same manner as in Example 1 except that four sheet-like sealing materials for lamination were laminated and sealed to complete an air filter. Basis weight of the glass wool in this case the upper and lower 168 g / m 2, was 336 g / m 2 in total.
(比較例1)
積層用シート状シール材の繊維径を1.3μmのものに代えたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は420g/m2であった。
(比較例2)
積層用シート状シール材を2枚に代えたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は106g/m2であった。
(Comparative Example 1)
Sealing was performed in the same manner as in Example 1 except that the fiber diameter of the laminating sheet-like sealing material was changed to that of 1.3 μm, and an air filter was completed. The basis weight of the glass cotton at this time was 420 g / m 2 .
(Comparative Example 2)
Sealing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the number of sheet-like sealing materials for lamination was changed to two, thereby completing an air filter. The basis weight of the glass cotton at this time was 106 g / m 2 .
次に得られたエアフィルタの特性等につき評価して、その評価結果を下記表1に示した。
尚、各評価項目は次のようにして評価した。
1)シリコーンガス発生: 発ガス分析(TENAX―GR捕集+GC・MS分析を行い、TOC及びシロキサンの発生を確認した。
シロキサンガスの発生がないものを○、有るものを×とした。
2)接着剤クラック発生: ヒートサイクル試験(250℃×8時間 ― 30℃×4時間を10サイクル)を実施して、シール部分を目視にて観察した。
亀裂がないものを○、有るものを×とした。
3)振動試験: エアフィルタを段ボール梱包し、JIS 0232に従い、下記条件にて振動試験を実施した。
試験前後により外観、性能(圧力損失、捕集効率)を風量88m3/minにより測定し、著しい変化の有無を確認した。
著しい変化のないものを○、有るものを×とした。
4)耐圧耐熱試験: 750Pa、250℃で1時間、風量88m3/minにて通風し、試験前後の性能(PAO)を測定した。
99.99%以上のものを◎、99.99%未満で99.97以上のものを○、99.97%未満のものを×とした。
Next, the characteristics and the like of the obtained air filter were evaluated, and the evaluation results are shown in Table 1 below.
Each evaluation item was evaluated as follows.
1) Generation of silicone gas: Gas generation analysis (TENAX-GR collection + GC / MS analysis was performed, and generation of TOC and siloxane was confirmed.
The case where no siloxane gas was generated was marked with ◯, and the case where there was no siloxane gas was marked with ×.
2) Adhesive crack generation: A heat cycle test (250 ° C. × 8 hours—30 ° C. × 4 hours, 10 cycles) was performed, and the seal portion was visually observed.
The case where there was no crack was indicated by ○, and the case where there was no crack was indicated by ×.
3) Vibration test: The air filter was packed in corrugated board, and the vibration test was performed under the following conditions in accordance with JIS 0232.
Appearance and performance (pressure loss, collection efficiency) were measured before and after the test with an air volume of 88 m 3 / min to confirm the presence or absence of significant changes.
Those with no significant change were marked with ◯, and those with no marked change.
4) Pressure and heat resistance test: Ventilated at 750 Pa and 250 ° C. for 1 hour at an air volume of 88 m 3 / min, and the performance (PAO) before and after the test was measured.
Those with 99.99% or more were marked with ◎, those with less than 99.99% and 99.97 or more were marked with ○, and those with less than 99.97% were marked with ×.
上記表1から、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付130g/m2以上となるように複数枚重ねた場合に良好な耐熱シール性が得られ、また、前記シート状シール材の少なくとも1枚をフィルタパックのプリーツ先端にまで被せた場合に、より良好な耐熱シール性が得られることが明らかである。また、前記フィルタパック内に介装させた補強板のフック部を上下フィルタ枠のリブに係合させた状態でシールした場合、フィルタパックにずれが生ぜず、耐衝撃性に優れることが明らかである。 From Table 1 above, when a plurality of sheet-like sealing materials made of glass cotton having an average fiber diameter of 1 μm or less are stacked so as to have a basis weight of 130 g / m 2 or more, good heat-resistant sealing properties can be obtained, It is clear that a better heat-resistant sealing property can be obtained when at least one of the sealing materials is covered to the pleat tip of the filter pack. In addition, when the hook portion of the reinforcing plate interposed in the filter pack is sealed in a state where it is engaged with the ribs of the upper and lower filter frames, it is clear that the filter pack is not displaced and has excellent impact resistance. is there.
10 フィルタ枠
11 上フィルタ枠
11a リブ
11b 舟部
12 下フィルタ枠
12a リブ
12b 舟部
13,14 側板
20 フィルタパック
21 耐熱性ガラス繊維製濾紙
22 金属製波形セパレータ
23 補強板
23a フック部
30 シート状シール材
30a 被覆用シート状シール材
30b 積層用シート状シール材
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