JP5270570B2 - 加湿用気化フィルター、加湿用気化フィルター積層体及びそれらを用いた加湿方法 - Google Patents
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Description
(1)フィルター基材、並びに造膜性高分子を含有するアンカー層及び親水層をこの順で基材上に有することを特徴とする加湿用気化フィルター、
(2)該親水層が微粒子を含有してなる上記(1)記載の加湿用気化フィルター、
(3)該親水層において、微粒子含有比率が30質量%以上90質量%である上記(2)記載の加湿用気化フィルター、
(4)該親水層が架橋されてなる上記(1)記載の加湿用気化フィルター、
(5)該親水層の厚みが0.5μm以上8.0μm以下である上記(1)記載の加湿用気化フィルター、
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加湿用気化フィルターを間隔を空けて積層してなる加湿用気化フィルター積層体、
(7)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加湿用気化フィルターまたは上記(6)記載の加湿用気化フィルター積層体を用いた加湿方法において、該親水層表面に形成された水膜の水分を気化させることによって加湿を行うことを特徴とする加湿方法、
(8)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加湿用気化フィルターまたは上記(6)記載の加湿用気化フィルター積層体を用いた加湿方法において、連続的に、該親水層表面に形成された水膜の水分を気化させることによって加湿を行うことを特徴とする加湿方法。
32 開口部
33 加湿用気化フィルター(フィルター単板)
41 段差
42 開口部
43 フィルター基材
51 水槽
52 水面
53 加湿用気化フィルター積層体の回転方向を示す矢印
架橋剤の含有量が5.0質量%を上回ると、後述する親水層用塗装液が凝固しやすくなり、親水層の製造が難しくなる恐れがある。
<フィルター基材の作製>
図4及び図5に記載した形状を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂の円形樹脂板43を射出成型にて作製した。円形樹脂板は、厚さ1.7mm、直径90mmで、中心部に直径14mmの開口部42を有している。そして、円形樹脂板の片面において、開口部42の周囲に高さ1.8mmの段差41を設けた。この円形樹脂板43をフィルター基材1とした。
アクリロニトリル・ブタジエン樹脂(日本ゼオン社製、商品名:Nippol 1561、40.5%液)を攪拌しつつ、塗装液固形分濃度が12.5%になるように水を追加して、アンカー層用塗層液1を作製した。
表1の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液1を作製した。
フィルター基材1を、アンカー層用塗装液1に浸漬して取り出した後、乾燥してアンカー層塗装品を作製した。該アンカー層塗装品を、親水層用塗装液1に浸漬して取り出した後、乾燥してフィルター単板1を作製した。
フィルター単板1を51枚積層してフィルター積層体1を作製した。フィルター単板に設けられた1.8mm高さの段差11がスペーサーの役割を果たすため、フィルター単板1を積層すると、フィルター単板同士に1.8mmの隙間ができる。そして、この隙間に空気が通過するようになった。また、フィルター単板1の中央部に配置される開口部に芯棒を通すことによって、フィルター積層体1がずれることなく固定できた。
表2の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液2を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液2に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体2を作製した。
親水層用塗装液1に水を加えて2倍希釈し、親水層用塗装液3を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液3に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体3を作製した。
表3の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液4を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液4に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体4を作製した。
表4の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液5を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液5に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体5を作製した。
表5の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液6を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液6に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体6を作製した。
表6の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液7を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液7に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体7を作製した。
表7の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液8を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液8に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体8を作製した。
<アンカー層用塗装液作製>
スチレン・メタクリル酸エステル共重合体樹脂(昭和高分子社製、商品名:AP−4750N、47%液)を攪拌しつつ、塗装液固形分濃度が12.5%になるように水を追加して、アンカー層用塗層液2を作製した。
表8の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液9を作製した。
アンカー層用塗層液1をアンカー層用塗層液2に変更し、親水層用塗装液1を親水層用塗装液9に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体9を作製した。
表9の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液10を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液10に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体10を作製した。
表10の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液11を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液11に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体11を作製した。
表11の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液12を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液12に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体12を作製した。
表12の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液13を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液13に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体13を作製した。
表13の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液14を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液14に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体14を作製した。
表14の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液15を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液15に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体15を作製した。
<アンカー層用塗装液作製>
アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(日本エイアンドエル社製、商品名:SR−142、48.0%液)を攪拌しつつ、塗装液固形分濃度が12.5%になるように水を追加して、アンカー層用塗層液3を作製した。
表15の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液16を作製した。
アンカー層用塗層液1をアンカー層用塗層液3に変更し、親水層用塗装液1を親水層用塗装液16に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体16を作製した。
<アンカー層用塗装液作製>
スチレン・ブタジエン樹脂(日本エイアンドエル社製、商品名:SR−101、52.0%液)を攪拌しつつ、塗装液固形分濃度が12.5%になるように水を追加して、アンカー層用塗層液4を作製した。
表16の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液17を作製した。
アンカー層用塗層液1をアンカー層用塗層液4に変更し、親水層用塗装液1を親水層用塗装液17に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体17を作製した。
表17の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液18を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液18に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体18を作製した。
表18の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液19を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液19に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体19を作製した。
表19の材料を攪拌機で混合し、親水層用塗装液20を作製した。親水層用塗装液1を親水層用塗装液20に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体20を作製した。
<フィルター単板作製>
アンカー層塗装品1を、親水層用塗装液1に浸漬して取り出し、乾燥した後、再び親水層用塗装液1に浸漬して取り出し、乾燥した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体21を作製した。
親水層用塗装液1に水を加えて3倍希釈し、親水層用塗装液21を作製した。親水層用塗装液1を親水用塗装液21に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体22を作製した。
親水層用塗装液1に水を加えて3.5倍希釈し、親水層用塗装液22を作製した。親水層用塗装液1を親水用塗装液22に変更した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体23を作製した。
<フィルター単板作製>
フィルター基材1を、アンカー層用塗装液1に浸漬して取り出した後、乾燥してアンカー層塗装品を作製した。該アンカー層塗装品を、親水層用塗装液2に浸漬して取り出し、乾燥して作製した親水層塗層品2を、さらに親水層用塗装液3に浸漬して取り出し、乾燥した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体24を作製した。
アンカー層塗装を行わずに、親水層をフィルター基材1上に直接設ける点以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体Iを作製した。
フィルター基材1をそのまま使用した以外、実施例1と同様の方法でフィルター積層体IIを作製した。
厚さ1.7mmの三次元網目構造を有するポリウレタンフォームを、直径90mmの円形で、中心部に直径14mmの開口部を有する抜き型で打ち抜き、ポリウレタンフォーム板1を作製した。厚さ1.8mmのアルミ板を、実施例1で使用したフィルター基材1の段差と同じ形状に型抜きし、ポリウレタンフォーム板の開口部に合わせて重ねて、フィルター基材同士に間隔を設ける手段とし、フィルター基材2を作製した。アンカー層塗装を行わずに、親水層用塗装液1を使用して、親水層をフィルター基材2上に直接設け、フィルター積層体IIIを作製した。
厚さ1.7mmのアルミ板を、直径90mmの円形で、中心部に直径14mmの開口部を有する抜き型で打ち抜きアルミ円板1を作製した。厚さ1.8mmのアルミ板を実施例1で使用したフィルター基材1の段差と同じ形状に型抜きし、アルミ円板1の開口部に合わせて重ねフィルター基材同士に間隔を設ける手段とし、フィルター基材3を作製した。アンカー層塗装を行わずに、親水層用塗装液1を使用して、親水層をフィルター基材3上に直接設け、フィルター積層体IVを作製した。
フィルター単板の断面電子顕微鏡写真から、アンカー層の厚みと親水層の厚みを測定した。
フィルター単板の表面電子顕微鏡写真から、黒く写っている孔の径を定規で測定し、孔1個の面積を計算する。1μm2四方の正方形内に存在する孔の面積を算出し、その平均値を孔平均面積とした。
加湿装置(タイガー魔法瓶社製、ハイブリッド式マイコン加湿器、品番:ASQ−A500)のフィルター部分を実施例又は比較例で作製したフィルター積層体に入れ替えた。20℃、30%RHに調湿した部屋で、運転モード「省エネ」(風量「強」、ヒーター「切」)で運転を行った。運転開始1時間後に水槽内の水の減少量を測定し、該減少量を初期加湿性能(cm3/hr)とした。
加湿装置(タイガー魔法瓶社製、ハイブリッド式マイコン加湿器、品番:ASQ−A500)のフィルター部分を実施例又は比較例で作製したフィルター積層体に入れ替えた。20℃、30%RHに調湿した部屋で、運転モード「省エネ」(風量「強」、ヒーター「切」)で2週間連続運転を行った。運転開始からちょうど2週間の時刻を基準時刻とし、基準時刻から1時間後に水槽内の水の減少量を測定し、該減少量を耐久加湿性能(cm3/hr)とした。
フィルター単板表面を水で濡らし、質量2kgの分銅に相当する荷重をかけた底面積50cm2のスポンジ(住友スリーエム社製、商品名:スコッチ・ブライト、カタログNo.S−21K)のウレタン面で、フィルター単板両面をそれぞれ100往復擦った後、塗層の剥離具合を目視で観察した。評価基準における面積比率の分母は、フィルター単板両面の面積の合計とした。
◎ :塗層の剥離が認められなかった。
○ :スポンジで擦った部分の1/4未満(面積比率)の塗層が剥離。
△ :スポンジで擦った部分の1/3〜1/4(面積比率)の塗層が剥離。
× :スポンジで擦った部分の1/3を超える部分(面積比率)の塗層が剥離。
Claims (8)
- 非発泡形状の樹脂製の板又は金属製の板であるフィルター基材、並びに
造膜性高分子を含有するアンカー層と
表面に全く孔がない状態であるか、又は孔が存在する場合には、平均面積0.1μm 2 以下である極微小の孔である、親水層と
をこの順で基材上に有することを特徴とする加湿用気化フィルター。 - 該親水層が微粒子を含有してなる請求項1記載の加湿用気化フィルター。
- 該親水層において、微粒子含有比率が30質量%以上90質量%以下である請求項2記載の加湿用気化フィルター。
- 該親水層が架橋されてなる請求項1記載の加湿用気化フィルター。
- 該親水層の厚みが0.5μm以上8.0μm以下である請求項1記載の加湿用気化フィルター。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の加湿用気化フィルターを間隔を空けて積層してなる加湿用気化フィルター積層体。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の加湿用気化フィルターまたは請求項6記載の加湿用気化フィルター積層体を用いた加湿方法において、該親水層表面に形成された水膜の水分を気化させることによって加湿を行うことを特徴とする加湿方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の加湿用気化フィルターまたは請求項6記載の加湿用気化フィルター積層体を用いた加湿方法において、連続的に、該親水層表面に形成された水膜の水分を気化させることによって加湿を行うことを特徴とする加湿方法。
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