JP5795860B2 - Air filter device - Google Patents

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Description

この発明は、エアフィルタ装置に係り、特に、クリーンルームなどの清浄空間を形成するために用いられ、また、装置あるいは機器の保護のための清浄空気を供給するための用途、さらには高温清浄空気で物品を乾燥するクリーンオーブンや乾燥機、フラットパネルディスプレー製造時の乾燥、焼成などの工程、あるいは特殊な放射性元素排気や焼却炉排ガス装置などに付設されるような用途に用いられるエアフィルタ装置に関する。   The present invention relates to an air filter device, and more particularly, is used for forming a clean space such as a clean room, and is used for supplying clean air for protection of the device or equipment, and also in high-temperature clean air. The present invention relates to an air filter device used for a process such as a clean oven or a dryer for drying an article, a drying process or a firing process in manufacturing a flat panel display, or a special radioactive element exhaust or an incinerator exhaust gas apparatus.

特に、近年、半導体製造工業、製薬工業、食品工業などに用いられるクリーンルーム、クリーンオーブン、または乾燥機には導入空気を清浄化するためのエアフィルタ装置が配置されることが一般的になってきた。また、例えば、フラットパネルディスプレー製造時の膜つけや微細パターンの形成などのより高温を要求される工程においても、導入空気をより清浄化するニーズが高まってきている。   In particular, in recent years, it has become common to arrange an air filter device for cleaning the introduced air in clean rooms, clean ovens, or dryers used in the semiconductor manufacturing industry, pharmaceutical industry, food industry, and the like. . In addition, for example, there is an increasing need for purifying the introduced air even in processes that require higher temperatures such as film formation and fine pattern formation during flat panel display manufacturing.

その使用環境が常温である場合には、フィルタろ材として繊維径が1−1000nmのいわゆるナノファイバー不織布を使用した積層構造体(特許文献1参照)や複合不織布(特許文献2参照)等が開発されてきている。   When the use environment is normal temperature, a laminated structure (see Patent Document 1) or a composite nonwoven fabric (see Patent Document 2) using a so-called nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 1-1000 nm as a filter medium is developed. It is coming.

しかしながら、これらは必ずしも高温における用途には向いていない。高温の用途においてはガラス繊維が好適であり、ガラス繊維によるものが多く開発されてきているが、多風量、高圧力の用途における従来のエアフィルタ装置は、ガラス繊維同士を有機または無機系バインダで結合したフィルタろ材をジグザグ状に折り畳んでひだ折り加工し、このフィルタ素材間に波形状アルミあるいはステンレス材などのセパレータを挟み込んで、ジグザグ状フィルタユニットを形成し、その全周をシール材でフィルタ枠に気密に取り付けた構成が多い。   However, they are not necessarily suitable for high temperature applications. Glass fibers are suitable for high-temperature applications, and many glass fiber-based ones have been developed. However, conventional air filter devices for high air volume and high-pressure applications use glass or organic fibers as organic or inorganic binders. The combined filter media are folded in a zigzag shape and fold-folded, and a separator made of corrugated aluminum or stainless steel is sandwiched between the filter materials to form a zigzag filter unit. There are many configurations that are airtightly attached.

しかしながら、このひだ折り加工に伴うガラス繊維の折り曲げ損傷により、ろ材強度が低下して、ろ材が破れたり、損傷したガラス繊維の粉塵がフィルタ装置使用時にろ材を通過する空気により、脱離または飛散してしまい、高い捕集効率を得ることができず、除塵機能が低下するという問題があった。   However, due to the bending damage of the glass fiber accompanying this fold folding process, the filter medium strength decreases, the filter medium is torn, or the damaged glass fiber dust is detached or scattered by the air passing through the filter medium when using the filter device. As a result, there is a problem that high collection efficiency cannot be obtained and the dust removal function is deteriorated.

また、従来のエアフィルタ装置は、細繊維径のガラス繊維を用いているため、通風時の圧力損失が高く、多風量処理ができなかったり、使用時の電力消費量が高くなったりする問題があった。   In addition, since the conventional air filter device uses glass fibers having a small fiber diameter, there is a problem that the pressure loss at the time of ventilation is high, the large air volume treatment cannot be performed, and the power consumption at the time of use becomes high. there were.

一方、粉塵等の捕集効率の向上や、エアフィルタ装置使用時の圧力損失低減を図る手段として、例えば、平均繊維径が10−1000nmであるナノファイバーやファインファイバーといわれる極細繊維を、通気性を有する基材、すなわち、細繊維径のガラス繊維製または合成繊維層の表面に設ける手法や、形態保持や強度向上を目的として基材の細繊維層の表面に同様な極細繊維を堆積ないし積層してフィルタろ材を形成する手法が開発されてきている。   On the other hand, as means for improving dust collection efficiency and reducing pressure loss when using an air filter device, for example, ultrafine fibers called nanofibers and fine fibers having an average fiber diameter of 10 to 1000 nm are made air permeable. The same ultrafine fibers are deposited or laminated on the surface of the fine fiber layer of the base material for the purpose of maintaining the shape and improving the strength, and the method of providing on the surface of the base material having a glass fiber or synthetic fiber layer Thus, a method for forming a filter medium has been developed.

しかしながら、エアフィルタ基材の表面に極細繊維層が存在する構成であるため、同様にひだ折り加工の際に極細繊維層を損傷させ、圧力損失および粉塵捕集効率などのフィルタ性能を低下させてしまうという問題があった。   However, since the ultrafine fiber layer is present on the surface of the air filter substrate, the ultrafine fiber layer is similarly damaged during fold folding, reducing the filter performance such as pressure loss and dust collection efficiency. There was a problem that.

また、高温に耐え得るエアフィルタ装置の極細繊維材料が見当たらず、高温で使用した際に極細繊維層が破壊され、本来の機能を発揮できないといった問題点があった。   In addition, there is a problem that no ultrafine fiber material of an air filter device that can withstand high temperatures is found, and the ultrafine fiber layer is destroyed when used at high temperatures, so that the original function cannot be exhibited.

特開2009−263818号公報JP 2009-263818 A 特開2008−169521号公報JP 2008-169521 A

この発明は、これらの問題を解決しようとするもので、この発明のひとつの目的は、ひだ折り加工をすることなく、したがって、極細繊維を損傷することなく、極細繊維の特徴を生かしたエアフィルタ装置を提供しようとするものである。   The present invention is intended to solve these problems, and one object of the present invention is to provide an air filter that takes advantage of the features of ultrafine fibers without fold-folding and, therefore, without damaging the ultrafine fibers. The device is to be provided.

この発明のさらなる目的は、ひだ折り加工がないため、エアフィルタ装置使用時に、エアフィルタを通過する空気により極細繊維が損傷し飛散して、除塵機能が低下することを防止したエアフィルタ装置を提供しようとするものである。   A further object of the present invention is to provide an air filter device that prevents the dust removal function from deteriorating due to the air passing through the air filter being damaged and scattered by air passing through the air filter because there is no fold folding process. It is something to try.

この発明のさらに他の目的は、高温時においても高い捕集効率を維持し得るエアフィルタ装置を提供しようとするものである。   Still another object of the present invention is to provide an air filter device capable of maintaining high collection efficiency even at high temperatures.

この発明のひとつの解決手段は、通気性を有する基材として、例えば繊維径が0.3〜50μm、厚みが0.1〜1.0mm(JIS P8118により計測)のガラス繊維同士または合成繊維または天然繊維などからなる不織布あるいは織布を有機バインダまたは無機バインダで結合した基材を用い、この基材の一面に、例えば繊維径が0.01〜0.5μmの極細繊維層を堆積または積層させてたフィルタ素材を、そのフィルタ素材の極細繊維層同士を重ね合わせたエアフィルタを用いたエアフィルタ装置である。   One solution of the present invention is a glass substrate or synthetic fiber having a fiber diameter of 0.3 to 50 μm and a thickness of 0.1 to 1.0 mm (measured according to JIS P8118) as a base material having air permeability. Using a base material in which a nonwoven fabric or a woven fabric made of natural fibers is bonded with an organic binder or an inorganic binder, an ultrafine fiber layer having a fiber diameter of 0.01 to 0.5 μm, for example, is deposited or laminated on one surface of the base material. This is an air filter device using an air filter obtained by superimposing ultrafine fiber layers of the filter material.

この発明の他の解決手段は、そのように形成したエアフィルタを、その周縁部を結合枠により挟持して一体にパネルとしたエアフィルタ装置である。   Another solution of the present invention is an air filter device in which the air filter formed as described above is integrally formed as a panel by sandwiching the peripheral edge portion with a coupling frame.

この発明のさらに他の解決手段は、前記パネルを相互に連結してフィルタ枠内にジグザグ状に配置して、フィルタユニット化し、気密に取り付けたエアフィルタ装置である。   Still another solution of the present invention is an air filter device in which the panels are connected to each other and arranged in a zigzag shape in a filter frame to form a filter unit, which is airtightly attached.

この発明のさらなる他の解決手段は、前記パネルを相互に、耐熱テープで連結してフィルタ枠内にジグザグ状に配置してフィルタユニット化し、気密に取り付けたエアフィルタ装置である。   Still another solution of the present invention is an air filter device in which the panels are connected to each other with a heat-resistant tape and arranged in a zigzag shape in a filter frame to form a filter unit, which is airtightly attached.

この発明のさらに他の解決手段は、基材の材料として、シリカ、アルミナ、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾピスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ノボロイド繊維、ポリクラール繊維、難燃アクリル繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃ウール繊維または難燃処理を施さなくても熱溶融により延焼を防止できる繊維から選ばれた1種以上を用いることである。   Still another solution of the present invention is as follows: silica, alumina, glass fiber, carbon fiber, metal fiber, aramid fiber, polybenzimidazole fiber, polyimide fiber, polyamideimide fiber, polyetherimide fiber, poly Allylate fiber, polyparaphenylenebenzopisoxazole fiber, polyphenylene sulfide fiber, novoloid fiber, polyclar fiber, flame retardant acrylic fiber, flame retardant rayon fiber, flame retardant polyester fiber, flame retardant cotton fiber, flame retardant wool fiber or flame retardant treatment It is to use one or more selected from fibers that can prevent the spread of fire by heat melting even if not.

この発明の他の解決手段は、極細繊維の材料として、基材と同様に、シリカ、アルミナ、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾピスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイト繊維、ノボロイド繊維、ポリクラール繊維、難燃アクリル繊維、難燃レーヨン組維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃ウール繊維または難燃処理を施さなくても熱溶融により延焼を防止できる繊維から選ばれた1種以上を用いたことである。   Another solution of the present invention is that the material of the ultrafine fiber is silica, alumina, glass fiber, carbon fiber, metal fiber, aramid fiber, polybenzimidazole fiber, polyimide fiber, polyamideimide fiber, poly, as well as the base material. Etherimide fiber, polyarylate fiber, polyparaphenylenebenzopisoxazole fiber, polyphenylene sulfite fiber, novoloid fiber, polyclar fiber, flame retardant acrylic fiber, flame retardant rayon fabric, flame retardant polyester fiber, flame retardant cotton fiber, flame retardant wool That is, one or more selected from fibers or fibers that can prevent fire spread by heat melting without applying a flame retardant treatment.

ここで、基材は、通気性を有する耐熱性であって、フィルタ素材を保形して支持できるものであればよく、例えば、ガラス繊維同士または合成繊維または天然繊維などからなる不織布あるいは織布を有機バインダまたは無機バインダで結合したものを使用することができる。そして、これらを単独で用いてもよいし、2種類以上のものを積層しても、併用してもよい。また、一部耐熱性を有しない材料を使用していても、基材全体として耐熱性を有するものであればよく、また後加工によって耐熱性を有するようにしたものでもよい。特に、基材は、通過風速5.3センチメートル毎秒の時に圧力損失が10Pa以下であることが好ましい。また、L0I(限界酸素指数)21以上の難燃性または不燃性を有し、かつ熱可塑性でない有機繊維または無機繊維が好ましい。   Here, the base material may be heat-resistant having air permeability and can hold and support the filter material. For example, a nonwoven fabric or a woven fabric made of glass fibers, synthetic fibers, natural fibers, or the like. That are bonded with an organic binder or an inorganic binder can be used. These may be used alone, or two or more of them may be laminated or used together. Moreover, even if it uses the material which does not have one part heat resistance, what is necessary is just to have heat resistance as a whole base material, and what was made to have heat resistance by post-processing may be used. In particular, the substrate preferably has a pressure loss of 10 Pa or less at a passing wind speed of 5.3 centimeters per second. Moreover, the organic fiber or inorganic fiber which has a flame retardance or nonflammability of L0I (limit oxygen index) 21 or more and is not thermoplastic is preferable.

これらの基材の形成方法としては、湿式抄紙法を用いる方法や、乾式法、スパンボンド法、メルトブロー法などが用いられる。   As a method for forming these substrates, a method using a wet papermaking method, a dry method, a spunbond method, a melt blow method, or the like is used.

有機バインダとしては、例えばメラミン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの有機バインダを使用できる。   As an organic binder, organic binders, such as a melamine resin, a silicon resin, an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, can be used, for example.

無機バインダとしては、例えばシリカ、タルク、カオリン鉱物、ベントナイト(活性ベントナイトを含む)、珪藻土、アルミナ(活性アルミナを含む)、シリカとアルミナの混合物、ケイ酸アルミニウム、リボン状構造の含水ケイ酸マグネシウムおよび合成ゼオライトの群から選ばれる少なくとも1種からなる無機系物質を用いることができる。   Examples of the inorganic binder include silica, talc, kaolin mineral, bentonite (including activated bentonite), diatomaceous earth, alumina (including activated alumina), a mixture of silica and alumina, aluminum silicate, hydrous magnesium silicate having a ribbon-like structure, and the like. An inorganic substance consisting of at least one selected from the group of synthetic zeolites can be used.

極細繊維とは、例として単繊維径が0.01〜0.5μmの範囲内にあるものを指し、その形態は繊維状の形態であればよく、長さや断面形状にはこだわらないものである。   The ultrafine fiber refers to a fiber having a single fiber diameter in the range of 0.01 to 0.5 μm as an example, and the form may be a fibrous form and is not particular about the length or the cross-sectional shape. .

この発明に使用される極細繊維層は、例えば電界紡糸法により製造されたものが好適であるが、極細繊維は、束状でなく極細繊維が分散した状態にあるのが好ましい。これは極細繊維が束状に集合した状態にあると平均繊維径が小さいにもかかわらず極細繊維層の細孔径がより太い繊維で構成される繊維層の細孔径と大差がなく、ろ過性能が劣る傾向があるためである。   The ultrafine fiber layer used in the present invention is preferably produced by, for example, an electrospinning method, but the ultrafine fibers are preferably not in a bundle but in a state where the ultrafine fibers are dispersed. This is because when the fine fibers are in a bundled state, the average fiber diameter is small, but the pore diameter of the fiber layer composed of fibers having a larger pore diameter of the ultrafine fiber layer is not significantly different, and the filtration performance is high. This is because they tend to be inferior.

また、基材や極細繊維として、ポリビニールアルコールなどの硬さ調整剤、帯電剤などを付与することは、任意に事前または事後に実施することが可能である。   Moreover, it is possible to carry out arbitrarily before or after applying a hardness adjusting agent such as polyvinyl alcohol, a charging agent, or the like as the base material or the ultrafine fiber.

上記問題解決手段による作用は、次の通りである。   The operation of the above problem solving means is as follows.

すなわち、エアフィルタは、繊維径が0.3〜50μm、厚みが0.1〜1.0mmのガラス繊維同士または合成繊維または天然繊維などからなる不織布あるいは織布を、有機バインダまたは無機バインダで結合した通気性の基材に、繊維径が0.01〜0.5μmの極細繊維を、例えば電界紡糸法によって堆積または積層させたフィルタ素材を2枚、それぞれの極細繊維層同士が重ね合わさるように対向して構成したものであるので、吸入される空気中の粉塵は、基材および極細繊維層で捕集され清浄空気として通過する。この際、形状保持機能および強度向上を目的とした粉塵保持容量の大きな基材と極細繊維からなる緻密な高密度捕捉機能を備えた極細繊維層を有するフィルタ素材であって、このフィルタ素材同士、その極細繊維層同士が重なり合って構成されているエアフィルタであるので、低い圧力損失でありながら高い捕集効率を発揮するものである。   That is, the air filter is a non-woven fabric or a woven fabric made of glass fibers having a fiber diameter of 0.3 to 50 μm and a thickness of 0.1 to 1.0 mm, or synthetic fibers or natural fibers, and bonded with an organic binder or an inorganic binder. Two filter materials obtained by depositing or laminating ultrafine fibers having a fiber diameter of 0.01 to 0.5 μm on, for example, an electrospinning method on the breathable base material so that the respective ultrafine fiber layers are overlapped with each other. Since they are configured to face each other, dust in the sucked air is collected by the base material and the ultrafine fiber layer and passes as clean air. At this time, it is a filter material having an ultrafine fiber layer having a dense high density capturing function composed of a base material having a large dust holding capacity and an ultrafine fiber for the purpose of shape retention function and strength improvement, and the filter materials, Since the ultrafine fiber layer is an air filter configured to overlap with each other, it exhibits high collection efficiency with low pressure loss.

さらに、前記エアフィルタを結合枠によってその周縁部を挟持してパネルとした構造であるので、その極細繊維層は、外力に対して保護されるとともに、ひだ折り加工に伴う極細繊維層の損傷がないため、極細繊維層の機能を損なうことがない。   In addition, since the air filter has a structure in which the peripheral edge portion is sandwiched by a coupling frame, the ultrafine fiber layer is protected against external force, and damage to the ultrafine fiber layer due to fold processing is prevented. Therefore, the function of the ultrafine fiber layer is not impaired.

また、高温に耐えられるバインダを使用したガラス繊維、合成繊維または天然繊維などからなる基材とし、結合枠を高温に耐えられるステンレスなどの金属枠とし、接着材として高温に耐えられる耐熱シリコンなどを用いたので、エアフィルタを通過する高温空気によりエアフィルタが変形したり、エアフィルタの繊維が破れて飛散することがなく、長期に所定の捕集機能を維持できるものである。   In addition, the base material is made of glass fiber, synthetic fiber or natural fiber using a binder that can withstand high temperatures, the bonding frame is made of metal such as stainless steel that can withstand high temperatures, and heat-resistant silicon that can withstand high temperatures is used as an adhesive. Since it is used, the air filter is not deformed by high-temperature air passing through the air filter, and fibers of the air filter are not broken and scattered, so that a predetermined collection function can be maintained for a long time.

(1) フィルタ素材を相互にその極細繊維層同士を重ね合わせて、結合枠によってその周縁部を挟持したパネルの構造であるため、長期に亘り安定に保持可能であり良好な状態に維持できる。 (1) Since the filter material has a panel structure in which the ultrafine fiber layers are overlapped with each other and the peripheral edge thereof is sandwiched by a bonding frame, it can be stably held for a long time and can be maintained in a good state.

(2) 極細繊維を用いた構造であるので、低い圧力損失で高効率の機能を発揮できる。 (2) Since the structure uses ultrafine fibers, it can exhibit high efficiency functions with low pressure loss.

(3) クリーンオーブンなどの乾燥機にエアフィルタ装置を使用し、高温空気を通過させても、発塵することなく高温の清浄空気を導入させることができる。 (3) Using an air filter device in a dryer such as a clean oven, high-temperature clean air can be introduced without generating dust even when high-temperature air is passed.

(4) この発明のエアフィルタ装置は、従来のエアフィルタ装置と比較して、ひだ折りがなくエアフィルタの強度が低下していないので、エアフィルタの繊維が飛散したり、エアフィルタが破れたりして除塵機能が低下するという恐れがない。 (4) Since the air filter device of the present invention is not fold-folded and the strength of the air filter is not reduced as compared with the conventional air filter device, fibers of the air filter are scattered or the air filter is broken. Therefore, there is no fear that the dust removal function will deteriorate.

この発明によるエアフィルタ装置の外観を示す斜視図The perspective view which shows the external appearance of the air filter apparatus by this invention この発明によるパネルを連結して組み込んだエアフィルタユニットを示す斜視図The perspective view which shows the air filter unit which connected and integrated the panel by this invention この発明のエアフィルタ装置に使用するフィルタ枠の上板または下板を示す斜視図The perspective view which shows the upper board or lower board of the filter frame used for the air filter apparatus of this invention 同じくフィルタ枠の側板を示す斜視図The perspective view which similarly shows the side plate of a filter frame この発明のパネルの分解斜視図The exploded perspective view of the panel of this invention この発明のパネルの断面図Sectional view of the panel of the present invention この発明のエアフィルタユニットの一部分の連結部を断面して示す断面図Sectional drawing which shows the connection part of a part of air filter unit of this invention in cross section

以下、この発明の実施形態に係るエアフィルタ装置を、添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an air filter device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明によるエアフィルタ装置の全体を示すもので、例えば、角筒状のフィルタ枠1内には、パネルPをフィルタユニット化して複数個連結してジグザグ状に配置したものが、気密に取り付けられている。   FIG. 1 shows an entire air filter device according to the present invention. For example, in a rectangular tube-like filter frame 1, a plurality of panels P are connected in a filter unit and arranged in a zigzag shape. It is installed airtight.

このように構成されるエアフィルタ装置を、その組み立て手順に従って以下に詳細に説明する。   The air filter device configured as described above will be described in detail below in accordance with its assembly procedure.

まず、エアフィルタ2は、図5の断面図に示すように、通気性を有する長尺の基材3、すなわち、繊維径が0.3〜50μm、厚みが0.1〜1.0mmのガラス繊維同士または合成繊維または天然繊維などからなる不織布あるいは織布を有機バインダまたは無機バインダで結合して一体にしたシート状の基材3を形成する。次いで、この基材3の一表面上に繊維径が0.01〜0.5μmの極細繊維を電界紡糸法によって堆積または積層させてフィルタ素材4を一体化して形成する。このように形成した長尺のフィルタ素材シート(図示せず)を、例えば長方形をなす所定寸法に切断して、フィルタ素材部品2Aを形成する。   First, as shown in the sectional view of FIG. 5, the air filter 2 is a long base material 3 having air permeability, that is, glass having a fiber diameter of 0.3 to 50 μm and a thickness of 0.1 to 1.0 mm. A non-woven fabric or woven fabric made of fibers or synthetic fibers or natural fibers is bonded with an organic binder or an inorganic binder to form a sheet-like base material 3. Subsequently, ultrafine fibers having a fiber diameter of 0.01 to 0.5 μm are deposited or laminated on one surface of the substrate 3 by an electrospinning method to integrally form the filter material 4. The long filter material sheet (not shown) formed in this way is cut into, for example, a predetermined dimension that forms a rectangle, and the filter material component 2A is formed.

次いで、図4、5に示すように、このフィルタ素材部品2Aの2枚を、フィルタ素材4の極細繊維層同士が重ね合わされるように対向してエアフィルタ2とし、一対のステンレス製の結合枠5、5によって、その周縁を挟持して、例えばシリコン接着材のような耐熱接着材Gによって相互に固定する。このようにして、これ自体でろ過機能を有するパネルPが完成する。   Next, as shown in FIGS. 4 and 5, the two filter material parts 2 </ b> A are opposed to each other so that the ultrafine fiber layers of the filter material 4 are overlapped to form an air filter 2, and a pair of stainless steel coupling frames 5 and 5, the peripheral edges are sandwiched and fixed to each other by a heat-resistant adhesive G such as a silicon adhesive. In this way, the panel P having a filtration function by itself is completed.

ここでは、結合枠5、5は、図示するように平板状の枠で構成し、相互に耐熱接着材Gでろ材2を介して結合するようにしたが、その結合状態を相互にボルトナット等によって維持するように構成することも可能であり、さらには、例えば結合枠5、5の少なくとも一方に形成した結合爪を折り曲げ形成して、結合枠同士で保持できるように構成することも可能である。   Here, the coupling frames 5 and 5 are constituted by flat-plate frames as shown in the figure, and are coupled to each other via the filter medium 2 with the heat-resistant adhesive G. In addition, for example, it is possible to bend the coupling claws formed on at least one of the coupling frames 5 and 5 so as to be held between the coupling frames. is there.

次いで、このようにして形成した複数個のパネルPを図2に明示するようにジグザグ状に配置する。この図2においては、明瞭化のためにジグザグ状に配置されたパネルPだけを示しており、後述する連結部の耐熱テープおよび耐熱接着材は省略して示している。すなわち、パネルPの結合枠5、5は、その長辺が相互に近接して並置され、この連結部分を断面で示すフィルタユニットUの一部分の断面図が図6に明示されているように、その対向する長辺(紙面と直交する辺)間に耐熱テープTを両面から張り合わせることによって相互に連結される。このように張り合わされて連結された状態で、その張り合わせ部を介してジグザグ状のフィルタユニットUを形成する。この場合に、図6に示すように、フィルタユニットUのジグザグ状の凸に形成される部分には、その連結部分の耐熱テープTを含んで覆うように耐熱接着材Bが施されて、結合枠5、5がより強固に連結される。このように構成されたフィルタユニットUを、フィルタ枠1内に耐熱接着材等によって気密に装着する。なお、耐熱テープTによる張り合わせは両面からでなく、片側面からひとつおきに互い違いに配置して、ジグザグ状に形成した場合の凸に形成される部分には耐熱テープがない形態にすることも可能であって、その部分に直接耐熱接着材Bを施して結合枠5、5、したがってパネルPを強固に連結することも可能である。   Next, the plurality of panels P thus formed are arranged in a zigzag pattern as clearly shown in FIG. In FIG. 2, only the panel P arranged in a zigzag shape is shown for the sake of clarity, and a heat-resistant tape and a heat-resistant adhesive for a connecting portion to be described later are omitted. That is, as shown in FIG. 6, a sectional view of a part of the filter unit U in which the long sides of the coupling frames 5 and 5 of the panel P are juxtaposed in close proximity to each other and the coupling portion is shown in cross section. The heat resistant tape T is bonded to each other between the opposing long sides (sides orthogonal to the paper surface) from both sides. A zigzag filter unit U is formed through the bonded portion in a state of being bonded together in this way. In this case, as shown in FIG. 6, a heat-resistant adhesive B is applied to the portion of the filter unit U that is formed in a zigzag projection so as to cover the heat-resistant tape T of the connecting portion, The frames 5 and 5 are more firmly connected. The filter unit U configured as described above is airtightly mounted in the filter frame 1 with a heat-resistant adhesive or the like. In addition, the heat-resistant tape T can be laminated not from both sides, but alternately from every other side, and it is possible to have a form that does not have heat-resistant tape on the part that is formed in a zigzag shape. And it is also possible to apply the heat-resistant adhesive material B directly to that portion to firmly connect the coupling frames 5 and 5 and thus the panel P.

すなわち、フィルタ枠1は、図1および図3A、3Bに示すように、その外周枠が、左側板6、右側板7、上板8、下板9とからなっている。この左側板6と右側板7とは、同一形状をなし、それぞれ一対の端部が、外方にL型に折れたつば片10、10´と、他の一対の端部が外方にL型に折れ曲がり、さらにその先端が内方にL型に折れ曲がった突片11、11´を形成したつば片12、12´を有する平板で構成されている。また、上板8と下板9とは、同一形状をなし、1対の端部が内方にL型に折れたつば片13、13´と、他の一対の端部が、前記側板のつば片10、10´に当接し得る舌片14、14´とを有する平板で構成されている。そして、左側板6、右側板7と、上板8、下板9とを角筒状に組み立てる場合に、そのつば片10、10´と舌片14、14´とが相互に一体的に接するようになっており、当接したときに、それぞれに形成した取り付け穴15、15´が合致するようになっている。   That is, as shown in FIG. 1 and FIGS. 3A and 3B, the outer peripheral frame of the filter frame 1 includes a left side plate 6, a right side plate 7, an upper plate 8, and a lower plate 9. The left side plate 6 and the right side plate 7 have the same shape, each of which has a pair of end portions folded outwardly into L-shaped pieces 10, 10 ', and the other pair of end portions L outward. It is formed of a flat plate having collar pieces 12 and 12 'which are formed into protrusions 11 and 11' which are bent into a mold and whose tips are bent inward into an L shape. Further, the upper plate 8 and the lower plate 9 have the same shape, and a pair of end portions are folded inwardly into L-shaped pieces 13 and 13 ′, and the other pair of end portions are formed on the side plate. It is comprised with the flat plate which has the tongue pieces 14 and 14 'which can contact | abut to the collar pieces 10 and 10'. When the left side plate 6, the right side plate 7, the upper plate 8, and the lower plate 9 are assembled into a rectangular tube shape, the collar pieces 10, 10 'and the tongue pieces 14, 14' are integrally in contact with each other. The mounting holes 15 and 15 ′ formed in each contact with each other when they come into contact with each other.

このように構成されている下板9の内面には、前もって耐熱接着材、例えばシリコン接着材を塗布しておき、これに前述のジグザグ状のフィルタユニットUを気密に設置する。フィルタユニットUが下板9にシリコン接着材で固定された後、左側板6および右側板7のつば片10、10´を下板9の舌片14、14´に取り付け穴15を介して図示していないボルトで締め付け固定する。その際、同様に左側板6および右側板7の内面にもシリコン接着材を塗布しておくことにより、フィルタユニットUの両端部を気密に固定することができる。   A heat-resistant adhesive, for example, a silicon adhesive, is applied in advance to the inner surface of the lower plate 9 configured in this manner, and the above-described zigzag filter unit U is airtightly installed thereon. After the filter unit U is fixed to the lower plate 9 with silicon adhesive, the flanges 10 and 10 ′ of the left side plate 6 and the right side plate 7 are attached to the tongue pieces 14 and 14 ′ of the lower plate 9 through the attachment holes 15. Tighten with bolts not shown. At that time, by similarly applying a silicon adhesive to the inner surfaces of the left side plate 6 and the right side plate 7, both ends of the filter unit U can be hermetically fixed.

フィルタユニットUを下板9と左側板6および右側板7に固定した後、左側板6および右側板7を持ってフィルタユニットUを倒立して、下方に位置し、内面にシリコン接着材を塗布しておいた上板8に設置して側板6および右側板7のつば片10´を上板6の舌片14、14´に同様に取り付け穴15を介してボルトで固定してエアフィルタ装置を完成する。   After fixing the filter unit U to the lower plate 9, the left side plate 6 and the right side plate 7, hold the left side plate 6 and the right side plate 7 to invert the filter unit U, position it downward, and apply silicone adhesive on the inner surface The air filter device is installed on the upper plate 8 and the collar pieces 10 ′ of the side plate 6 and the right side plate 7 are fixed to the tongue pieces 14, 14 ′ of the upper plate 6 with bolts through the mounting holes 15 in the same manner. To complete.

(実施例1)
以下に、実施例と比較例とを対比して説明する。
Example 1
Below, an Example and a comparative example are contrasted and demonstrated.

次の構成のようにエアフィルタ装置を製作した。   An air filter device was manufactured as follows.

まず、繊維径2.2dtexのアラミド緻維80%と、繊維径1.7dtexのビニロンをメラミン系のバインダで結合した基材を作成し、この基材の一面に対して電界紡糸法によって繊維径0.1μmのアラミド極細繊維層を堆積ないし積層させたフィルタ素材4のシートを得た。   First, a base material in which 80% aramid fiber with a fiber diameter of 2.2 dtex and vinylon with a fiber diameter of 1.7 dtex are bonded with a melamine binder is prepared, and the fiber diameter is applied to one surface of the base material by electrospinning. A sheet of filter material 4 on which a 0.1 μm aramid ultrafine fiber layer was deposited or laminated was obtained.

このフィルタ素材4のシートを所定寸法の長方形に切断してフィルタ素材部品2Aを形成し、このフィルタ素材部品2枚を、そのフィルタ素材4の極細繊維層同士を重ね合わせてエアフィルタ2とし、1対のステンレス製結合枠5、5の内側周縁で挟み込み、シリコン接着材によって気密に挟持固定したパネルPを得た。   The sheet of filter material 4 is cut into a rectangle of a predetermined size to form a filter material part 2A, and the two filter material parts are superposed on the fine fiber layers of the filter material 4 to form an air filter 2. A panel P sandwiched between the inner peripheral edges of the pair of stainless steel connecting frames 5 and 5 and hermetically sandwiched and fixed by a silicon adhesive was obtained.

次に、これらのパネルPを相互に連結した状態でジグザグ状のエアフィルタユニットUを配置し、ステンレス製の下板9、左側板6、右側板7を組合わせて耐熱性シリコンシール材で固定し、最後に上板8を固定して、エアフィルタ装置を完成した。   Next, a zigzag air filter unit U is arranged in a state where these panels P are connected to each other, and the lower plate 9, the left plate 6 and the right plate 7 made of stainless steel are combined and fixed with a heat-resistant silicone sealant. Finally, the upper plate 8 was fixed to complete the air filter device.

(比較例1)
ガラス繊維同士を無機バインダで結合したろ材にプリーツ加工を施し、このろ材のプリーツ間に波形状アルミ材あるいはステンレス材などのセパレータを挿入し、これをフィルタ枠に接着材を介して収納固定した高温用エアフィルタ 装置を完成した。
(Comparative Example 1)
A filter medium made by bonding glass fibers with an inorganic binder is pleated, and a separator such as corrugated aluminum or stainless steel is inserted between the pleats of this filter medium, and this is stored and fixed to the filter frame via an adhesive. Completed air filter device for use.

次に、これら実施例1及び比較例1の各エアフィルタ装置について、フィルタ性能の試験を行った。評価方法は、下記の通りとした。   Next, a filter performance test was performed for each of the air filter devices of Example 1 and Comparative Example 1. The evaluation method was as follows.

(1) 初期圧力損失(Pa):エアフィルタ装置外形寸法150×150(mm)の大きさでJISダクトを用いて圧力損失を測定した。風量は0.5m3/minとした。 (1) Initial pressure loss (Pa): The pressure loss was measured using a JIS duct with an air filter device outer dimension of 150 × 150 (mm). The air volume was 0.5 m 3 / min.

(2) 初期捕集効率(計数法、%):エアフィルタ装置外形寸法150×150(mm)の大きさでJISダクトを用いて捕集効率を測定した。風量は0.5m3/minとした。 (2) Initial collection efficiency (counting method,%): The collection efficiency was measured using a JIS duct with an air filter device outer dimension of 150 × 150 (mm). The air volume was 0.5 m 3 / min.

その結果、初期捕集効率は各々99.97%であった。初期圧力損失は比較例1では308Paであったのに対し、実施例1では152Paであり、低い圧力損失で高効率の機能を発揮できることが確認できた。   As a result, the initial collection efficiency was 99.97%. The initial pressure loss was 308 Pa in Comparative Example 1, whereas it was 152 Pa in Example 1. It was confirmed that a highly efficient function can be exhibited with a low pressure loss.

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化でき、また前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の変更が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage, and a plurality of components disclosed in the embodiment. Various modifications can be made by an appropriate combination of the above.

また、この発明で述べたエアフィルタ装置に使用するフィルタ素材2枚を極細繊維層同士が相互に積層されたエアフィルタは、一般に言われている超高性能フィルタ(HEPA)だけでなく、ULPAフィルタ、高性能フィルタ、中性能フィルタに使用でき、種々変更しても何らこの発明の要旨を変更するものではない。   In addition, the air filter in which two fine filter layers used in the air filter device described in the present invention are laminated with each other is not only a super-high performance filter (HEPA) generally called, but also a ULPA filter. It can be used for high-performance filters and medium-performance filters, and even if various changes are made, the gist of the present invention is not changed.

高温度域においても低い圧力損失でありながら高効率の機能を発揮し、さらにエアフィルタからの発塵、発ガス、繊維の飛散が全くなく、長期に亘り安定に使用し得る。   Even in a high temperature range, it exhibits a high efficiency function with a low pressure loss, and furthermore, there is no dust generation, gas generation, or fiber scattering from the air filter, and it can be used stably over a long period of time.

この発明のエアフィルタ装置は、クリーンルームなどの一般空調だけでなく、クリーンオーブンや乾燥機などの循環空気清浄用あるいは焼却炉の排ガス処理用などに最適、有用なものである。   The air filter device of the present invention is optimal and useful not only for general air conditioning in clean rooms and the like, but also for circulating air cleaning such as clean ovens and dryers or exhaust gas treatment of incinerators.

1…フィルタ枠 2…エアフィルタ 2A…フィルタ素材部品 3…基材 4…フィルタ素材 5…結合枠 P…パネル T…耐熱テープ U…エアフィルタユニット B…耐熱接着材 6…左側板 7…右側板 8…上板 9…下板 10、10´…つば片 11、11´…突片 12、12´…つば片 13、13´…つば片 14、14´…突片 15、15´…取り付け穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter frame 2 ... Air filter 2A ... Filter material component 3 ... Base material 4 ... Filter material 5 ... Bonding frame P ... Panel T ... Heat-resistant tape U ... Air filter unit B ... Heat-resistant adhesive 6 ... Left side plate 7 ... Right side plate 8 ... Upper plate 9 ... Lower plate 10, 10 '... Collar piece 11, 11' ... Projection piece 12, 12 '... Collar piece 13, 13' ... Collar piece 14, 14 '... Projection piece 15, 15' ... Mounting hole

Claims (1)

通気性を有する基材およびこの基材の一側面に繊維経が0.01〜0.5μmの極細繊維層を堆積、あるいは、積層させたシート状で、ひだ折り加工されていない、フィルタ素材2枚を該極細繊維層同士が重ね合わされるように対向させたエアフィルタにおいて、該エアフィルタの周縁をステンレス製結合枠で挟持した上で耐熱接着材にて固定し、結合枠で挟持された該エアフィルタを、フィルタ枠内に配置してなるエアフィルタ装置。 A base material having air permeability and two filter materials that are not fold-folded in a sheet form in which an ultrafine fiber layer having a fiber diameter of 0.01 to 0.5 μm is deposited or laminated on one side surface of the base material. In the air filter opposed so that the ultrafine fiber layers are overlapped with each other, the periphery of the air filter is clamped with a stainless steel coupling frame and then fixed with a heat-resistant adhesive, and the air filter clamped with the coupling frame is An air filter device arranged in a filter frame.
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