JP5978460B2 - AIR FILTER, AIR CLEANING APPARATUS HAVING THE AIR FILTER, AND ITS MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機などに組み込まれるエアフィルタ、およびこのエアフィルタを備えた空気清浄装置、およびエアフィルタの製造方法に関する。 The present invention relates to an air filter incorporated in an air conditioner and the like, an air cleaning device including the air filter, and a method for manufacturing the air filter.
従来のエアフィルタは、風上側から見て上層、中間層、下層と繊維直径の太いものから順次、細い繊維に複層する構成となっていた(例えば、特許文献1参照)。 A conventional air filter has a structure in which an upper layer, an intermediate layer, a lower layer, and a fiber having a large fiber diameter are sequentially laminated into thin fibers when viewed from the windward side (for example, see Patent Document 1).
上記従来例における課題は、フィルタ寿命が短いということであった。 The problem in the conventional example is that the filter life is short.
すなわち、初期の捕集性能を高めるべく、各層の繊維径を小さくするほど、長期使用による圧力損失の上昇が著しくなり、使用者は数年でのフィルタ交換を余儀なくされるという課題があった。 That is, as the fiber diameter of each layer is reduced in order to improve the initial collection performance, the pressure loss increases with long-term use, and the user is forced to replace the filter within several years.
そこで本発明は、集塵性能を高い状態に維持でき、しかも長期使用においても圧力損失の上昇を抑えることを目的とするものである。 Therefore, the present invention has an object of maintaining a high dust collection performance and suppressing an increase in pressure loss even in long-term use.
そしてこの目的を達成するために本発明は、基材部と、この基材部の表面に設けた繊維層とを備え、前記繊維層は、繊維径寸法が主に600nm以上1000nm未満である第1のナノファイバー集合体と、前記第1のナノフィバー集合体より繊維径寸法が小さい第2のナノファイバー集合体とで構成するとともに、この前記繊維層における前記基材部側に前記第2のナノファイバー集合体を配置し、第1のナノファイバー集合体の目付量を第2のナノファイバー集合体の目付量よりも多くするとともに前記第1、第2のナノファイバー集合体の目付量を0.6以上2.5g/m 2 未満としたことを特徴とするエアフィルタであり、これにより目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention includes a base material portion and a fiber layer provided on the surface of the base material portion, and the fiber layer has a fiber diameter of mainly 600 nm or more and less than 1000 nm . 1 nanofiber assembly and a second nanofiber assembly having a fiber diameter smaller than that of the first nanofibre assembly, and the second nanofiber assembly on the substrate portion side of the fiber layer. A fiber assembly is arranged, and the basis weight of the first nanofiber assembly is set to be greater than the basis weight of the second nanofiber assembly while the basis weight of the first nanofiber assembly is set to 0. 0. An air filter characterized by being 6 or more and less than 2.5 g / m 2 , thereby achieving the object.
以上のように本発明は、基材部と、この基材部の表面に設けた繊維層とを備え、前記繊維層は、繊維径寸法が主に600nm以上1000nm未満である第1のナノファイバー集合体と、前記第1のナノフィバー集合体より繊維径寸法が小さい第2のナノファイバー集合体とで構成するとともに、この前記繊維層における前記基材部側に前記第2のナノファイバー集合体を配置し、第1のナノファイバー集合体の目付量を第2のナノファイバー集合体の目付量よりも多くするとともに前記第1、第2のナノファイバー集合体の目付量を0.6以上2.5g/m 2 未満としたことを特徴とするエアフィルタであり、集塵性能を高い状態に維持でき、しかも長期使用においても圧力損失の上昇を抑えることができるものである。 As described above, the present invention includes a base part and a fiber layer provided on the surface of the base part, and the fiber layer has a first nanofiber whose fiber diameter is mainly 600 nm or more and less than 1000 nm. An assembly and a second nanofiber assembly having a smaller fiber diameter than the first nanofibre assembly, and the second nanofiber assembly on the substrate portion side of the fiber layer And the basis weight of the first nanofiber aggregate is made larger than the basis weight of the second nanofiber aggregate, and the basis weight of the first and second nanofiber aggregates is 0.6 or more. It is an air filter characterized by being less than 5 g / m 2, can maintain dust collection performance in a high state, and can suppress an increase in pressure loss even in long-term use.
すなわち、本発明においては、細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体により、初期の圧力損失を低減しながら高い集塵性能を確保するとともに、その目付量より太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体の目付量を多くしたことにより、繊維層内の空隙量を確保し、長期使用において多量の集塵をしながらも圧力損失の上昇を抑えることを可能にしたものである。 That is, in the present invention, the second nanofiber aggregate formed by thin nanofibers ensures high dust collection performance while reducing the initial pressure loss, and is formed by nanofibers thicker than the basis weight. By increasing the basis weight of 1 nanofiber aggregate, the amount of voids in the fiber layer can be secured, and the increase in pressure loss can be suppressed while collecting a large amount of dust during long-term use. .
本発明の請求項1記載のエアフィルタは、基材部と、この基材部の表面に設けた繊維層とを備え、前記繊維層は、繊維径寸法が主に600nm以上1000nm未満である第1のナノファイバー集合体と、前記第1のナノフィバー集合体より繊維径寸法が小さい第2のナノファイバー集合体とで構成するとともに、この前記繊維層における前記基材部側に前記第2のナノファイバー集合体を配置し、第1のナノファイバー集合体の目付量を第2のナノファイバー集合体の目付量よりも多くするとともに前記第1、第2のナノファイバー集合体の目付量を0.6以上2.5g/m 2 未満としたものである。
The air filter according to
前記繊維径寸法は、中心繊維径を示すが、繊維径はほぼ正規分布となり、中心繊維径に対しばらつきを持つため、「主に」と記載している。The fiber diameter dimension indicates the center fiber diameter, but the fiber diameter has a substantially normal distribution and has a variation with respect to the center fiber diameter, so it is described as “mainly”.
細いナノファイバーは、太いものに比べ、同じ集塵性能を呈する仕様において圧力損失が低い。これは、通気時の抵抗が小さいためである。しかしながら、網目状に存在する繊維によって塵が面状に捕集されるため、多量に集塵したときには圧力損失の上昇が著しい。一方で、太いナノファイバーは、積層することによって集塵性能が得られる。このとき、細いナノファイバーに比べて圧力損失は高くなるが、積層、すなわち厚み方向に空隙をもって繊維が存在するために、塵を蓄える空間を得ることができる。 Thin nanofibers have a lower pressure loss than the thicker ones in specifications that exhibit the same dust collection performance. This is because the resistance during ventilation is small. However, since dust is collected in a planar shape by the fibers existing in a mesh shape, the pressure loss is remarkably increased when a large amount of dust is collected. On the other hand, dust collection performance can be obtained by stacking thick nanofibers. At this time, the pressure loss is higher than that of the thin nanofibers, but since the fibers are present in a laminated state, that is, with gaps in the thickness direction, a space for storing dust can be obtained.
第1のナノファイバー集合体の目付量を第2のナノファイバー集合体の目付量よりも多くしたものでは、初期の圧力損失を低減しながら高い集塵性能を確保し、かつ、繊維層内の空隙量を確保したことにより、長期使用において多量の集塵をしながらも圧力損失の上昇を抑えることを可能にした。 In the case where the basis weight of the first nanofiber aggregate is larger than the basis weight of the second nanofiber aggregate, high dust collection performance is secured while reducing the initial pressure loss, and in the fiber layer. By ensuring the amount of voids, it was possible to suppress an increase in pressure loss while collecting a large amount of dust during long-term use.
また、第2のナノファイバー集合体は、繊維径寸法が主に200nm以上400nm未満であることにより、初期の圧力損失を低減しながら高い集塵性能を確保し、かつ、繊維層内の空隙量を確保したことにより、長期使用において多量の集塵をしながらも圧力損失の上昇を抑えることを可能にした。前記繊維径寸法は、中心繊維径を示すが、繊維径はほぼ正規分布となり、中心繊維径に対しばらつきを持つため、「主に」と記載している。 The second nanofiber aggregate has a fiber diameter of mainly 200 nm or more and less than 400 nm, thereby ensuring high dust collection performance while reducing the initial pressure loss, and the amount of voids in the fiber layer. As a result, it is possible to suppress an increase in pressure loss while collecting a large amount of dust during long-term use. The fiber diameter dimension indicates the center fiber diameter, but the fiber diameter has a substantially normal distribution and has a variation with respect to the center fiber diameter, so it is described as “mainly”.
また、第1のナノファイバー集合体の前記基材部側とは反対側に保護層を設けたことにより、第1のナノファイバー集合体が、外的衝撃によって破損することを防止する。第2のナノファイバー集合体においては、基材部が保護層としての役割を果たす。 In addition, by providing a protective layer on the opposite side of the first nanofiber assembly to the base portion side, the first nanofiber assembly is prevented from being damaged by an external impact. In the second nanofiber assembly, the base material portion serves as a protective layer.
また、繊維層が6×10−6m3/m2以上の空隙をもつように積層されたことにより、塵を蓄える空間が十分に得られ、初期の圧力損失を低減しながら高い集塵性能を確保し、かつ、繊維層内の空隙量を確保したことにより、長期使用において多量の集塵をしながらも圧力損失の上昇を抑えることを可能にした。 In addition, since the fiber layer is laminated so as to have a gap of 6 × 10 −6 m 3 / m 2 or more, a sufficient space for storing dust is obtained, and high dust collection performance while reducing initial pressure loss As well as ensuring the amount of voids in the fiber layer, it is possible to suppress an increase in pressure loss while collecting a large amount of dust during long-term use.
また、吸気口とエアフィルタと送風手段と排気口を備えた空気清浄装置であって、前記エアフィルタが請求項1から4いずれか一つに記載のエアフィルタであり、前記エアフィルタの繊維層を基材部より風上側に配置したことを特徴とする空気清浄装置は、通気時に、風上側から、保護層、太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体、細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体、基材の順序となる。太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体が、第2のナノファイバー集合体の上流に存在することにより、大半の塵が、上流側で捕捉され、第2のナノファイバー集合体への負荷を減らすことができる。これにより、細いナノファイバーによって塵が面状に捕集されることを抑制し、長期使用における圧力損失の上昇を抑えることができる。さらに、基材を最下流に設けることにより、繊維層が脱離することによる集塵性能の低下を抑制することができ、長期間の使用が可能となる。
Moreover, it is an air purification apparatus provided with the inlet port, the air filter, the ventilation means, and the exhaust port, Comprising: The said air filter is an air filter as described in any one of
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1を、添付図面を用いて説明する。
(Embodiment 1)
図1に示すように、本実施形態のエアフィルタを備えた空気清浄装置は、本体ケース1内に送風手段2とエアフィルタ3とを備えている。本体ケース1は、略縦長箱形状で、この本体ケース1の前面側側面部に、略四角形状の吸気口4を設け、本体ケース1の天面部に、略四角形状の排気口5を備えている。この排気口5には、風向ルーバー6を設けている。
As shown in FIG. 1, the air purifier including the air filter of this embodiment includes a
送風手段2は、本体ケース1の吸気口4と、排気口5との間の風路に設けられ、スクロール形状のケーシング7と、このケーシング7内に設けられた遠心送風ファンである羽根8と、この羽根8を回転させる電動機9とから形成している。エアフィルタ3は、本体ケース1の吸気口4の本体ケース1内側に位置している。送風手段2によって、吸気口4から本体ケース1内に吸気された室内の空気は、エアフィルタ3を介して排気口5へと送風するものである。つまり、室内の空気をエアフィルタ3で清浄して、室内へ送風されるものである。
The air blowing
エアフィルタ3は、図2に示すように、プリーツ形状の濾材部10と、この濾材部10をプリーツ形状に保持すべく濾材部10の外周に設けた枠形状、あるいは接着部材などの形状保持部11とから形成している。濾材部10は、図3に示すように、基材部12と、この基材部12へ送風される空気流の上流側面に設けた繊維層13および、前記繊維層13を保護するための保護層14で構成されている。繊維層13は、第1のナノファイバー集合体13aおよび第2のナノファイバー集合体13bからなる。
As shown in FIG. 2, the
基材部12の目付量は、10〜100g/m2であることが好ましい。目付量が10g/m2未満であると、基材部12の剛性が低下することにより、プリーツ加工の生産性が低下したり、フィルタ形状の維持が困難になったりするため、好ましくない。
The basis weight of the
また、基材部12の平均繊維径は、1〜50μmであることが好ましい。平均繊維径が1μm未満であると、単繊維の強度が低く、補強材としての強度が不十分となり、50μm以上であると、基材部12の厚みが厚くなり、プリーツ加工による構造的な圧力損失が大きくなるので、好ましくない。基材部12としては、エアフィルタ3の濾材として機能するために通気性を有する必要があるので、たとえば、スパンボンド不織布やサーマルボンド不織布、メルトブローン不織布、あるいは紙類などを用いることができる。
Moreover, it is preferable that the average fiber diameter of the
繊維層13は、太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体13aおよび細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体13bからなる。第1のナノファイバー集合体13aは、繊維径寸法が主に600nmから1000nmであり、かつ、第2のナノファイバー集合体13bは、繊維径寸法が主に200nmから400nmが好ましい。
The
空気は、保護層14、第1のナノファイバー集合体13a、細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体13b、基材部12の順に流れる。第1のナノファイバー集合体13aは風上側に位置し、大きな粉塵を捕集するので、繊維径寸法が600nm未満であると、長期使用における圧力損失の上昇が大きくなってしまうために好ましくなく、1000nm以上であるとナノファイバーの低圧力損失、高集塵性能の特性が薄れてしまうので、好ましくない。
The air flows in the order of the
また、第2のナノファイバー集合体13bは主に小さな粉塵を捕集するので、繊維径寸法が400nm以上であると集塵性能が低くなってしまうために好ましくなく、200nm未満であると空隙が閉塞されやすく、長期使用における圧力損失の上昇が大きくなり、かつ、塵を蓄えるための繊維層内の空間が十分に得られないので好ましくない。
Also, since the
これら2種類の繊維層全体における空隙は、6×10−6m3/m2以上とすることにより、多量の集塵をしながらも、集塵性能を高い状態に維持でき、しかも長期使用においても圧力損失の上昇を抑えることができる。詳細は実施例で説明する。 The voids in these two types of fiber layers as a whole are set to 6 × 10 −6 m 3 / m 2 or more, so that a large amount of dust can be collected and the dust collection performance can be maintained at a high level. Also, the increase in pressure loss can be suppressed. Details will be described in Examples.
繊維層13の破損を防止するために、保護層14を繊維層13の表面側(風上側)に設けている。保護層14の材質の一例としては、基材と同じ材質であっても良いし、熱溶融性の樹脂不織布などを用いても良い。熱溶融性の不織布を用いた場合には、加熱によって繊維層13を固定化できるという効果が得られる。繊維層13が、強い静電気力あるいは物理接着により基材部12に強固に固定化されている場合や、製造工程あるいは使用環境下で外的衝撃を受けない場合には、必ずしも保護層14を設ける必要はない。
In order to prevent the
基材部12と保護層14は、たとえば面風速5.3cm/secで空気を流入したときの圧力損失が1〜10Pa程度であることが好ましい。圧力損失が10Pa以上であると、エアフィルタ3の圧力損失が大きくなり、空気の流入が妨げられ、かつ、ナノファイバーを使うことによる圧力損失低減効果が薄れてしまうので、好ましくない。
The
本実施形態における特徴は、基材部12の表面に設ける繊維層13を、太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体13aと、細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体13bとで構成するとともに、前記繊維層13における前記基材部12側に前記第2のナノファイバー集合体13bを配置し、第1のナノファイバー集合体13aの目付量を第2のナノファイバー集合体13bの目付量よりも多くしたことである。
The feature in this embodiment is that the
すなわち、本発明においては、風上側に設けた太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体13aが、空気中の粗塵を捕集することにより、細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体13bへの負荷を減らすことができる。
In other words, in the present invention, the
細いナノファイバーの集合体では、網目状に存在する繊維によって塵が面状に捕集されるため、多量に集塵したときには圧力損失の上昇が著しい。一方で、太いナノファイバーは、積層することによって集塵性能が得られる。このとき、細いナノファイバーに比べて圧力損失は高くなるが、積層、すなわち厚み方向に空隙をもって繊維が存在するために、塵を蓄える空間を得ることができる。 In an assembly of thin nanofibers, dust is collected in a planar shape by fibers present in a mesh shape, and therefore, when a large amount of dust is collected, the pressure loss is significantly increased. On the other hand, dust collection performance can be obtained by stacking thick nanofibers. At this time, the pressure loss is higher than that of the thin nanofibers, but since the fibers are present in a laminated state, that is, with gaps in the thickness direction, a space for storing dust can be obtained.
しかしながら、一般的に、太い繊維と細い繊維を、同じ目付量になるように吹き付けた場合、材質が同じであれば、細い繊維のほうが、単位体積あたりに占める繊維の本数が多くなり、空隙が小さくなる。その結果として、構造が密となり初期は高い集塵性能が得られるが、長期使用においては、徐々に空隙が閉塞され、圧力損失が上昇し、エアフィルタとしての性能が低下するため不利となる。 However, generally, when thick fibers and thin fibers are sprayed so as to have the same weight per unit area, if the materials are the same, the number of fibers occupying per unit volume is larger with fine fibers, and voids are larger. Get smaller. As a result, the structure becomes dense and high dust collection performance can be obtained at the beginning. However, in long-term use, the air gap is gradually blocked, the pressure loss increases, and the performance as an air filter decreases, which is disadvantageous.
よって、太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体13aの目付量を細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体13bの目付量よりも多くすれば、細いナノファイバーにより初期の圧力損失を低減しながら高い集塵性能を確保し、かつ、太いナノファイバーにより繊維層内の空隙量を確保し、長期使用において多量の集塵をしながらも圧力損失の上昇を抑えることが可能になる。
Therefore, if the basis weight of the
(実施の形態2)
エアフィルタ3の製造方法について、図4を用いて一例を説明する。
(Embodiment 2)
An example of the manufacturing method of the
図4に示すように、製造設備は、基材部12を載せて水平方向へ搬送する搬送手段15と、この搬送手段15の上方に位置するノズル16、17、および搬送手段15の下方に位置する電極板18から構成されている。
As shown in FIG. 4, the manufacturing facility is equipped with a conveying
ノズル16は、搬送手段15によって搬送される平板状の基材部12の上面である表面に第2のナノファイバー集合体13bを形成するために高分子ポリマー溶液を吹き付けるものである。また、ノズル17は、搬送手段15によって搬送される第2のナノファイバー集合体13bの上面に第1のナノファイバー集合体13aを形成するために高分子ポリマー溶液を吹き付けるものである。
The
高分子ポリマーの材質は、溶液化することのできるものであれば良い。たとえば、PAN(ポリアクリロニトリル)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVA(ポリビニルアルコール)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、PES(ポリエーテルサルフォン)、ポリウレタン、ナイロンなどのポリマーを適当な有機溶媒に溶解すれば溶液化することができる。 The material of the high molecular polymer may be any material that can be made into a solution. For example, a polymer such as PAN (polyacrylonitrile), PVDF (polyvinylidene fluoride), PVA (polyvinyl alcohol), polyvinyl acetate (PVAc), PES (polyether sulfone), polyurethane, nylon, etc. is dissolved in a suitable organic solvent. Can be made into a solution.
エアフィルタ3の製造は、まず、平板形状の基材部12を搬送手段15によって搬送させながら、ノズル16から第2のナノファイバー集合体13bを形成するために高分子ポリマー溶液を基材部12に向かって放出する。ここで、ノズル16には、+20KV程度の電圧が印加され、搬送手段15は電極板18を介してアース処理をしており、この電位差によって、ノズル16から放出した高分子ポリマー溶液が基材部12の表面に付着する。次にノズル17から第1のナノファイバー集合体13aを形成するために高分子ポリマー溶液を第2のナノファイバー集合体13b表面に向かって放出する。ノズル17にも、+20KV程度の電圧が印加され、電位差によって、ノズル17から放出した高分子ポリマー溶液が第2のナノファイバー集合体13bの表面に付着し、第1のナノファイバー集合体13aを形成する。
In the manufacture of the
このような構成とすることで、たとえば2種類のナノファイバー集合体の、それぞれの目付量を変化させて空隙量を調整する場合においても、ノズル数を追加、あるいは高分子ポリマー溶液の吐出量を変化させるだけで製造工程を大きく変更することなく容易に製造が可能となる。 By adopting such a configuration, for example, even when adjusting the void amount by changing the basis weight of each of the two types of nanofiber aggregates, the number of nozzles is added or the discharge amount of the polymer solution is increased. Manufacture can be easily performed only by changing the manufacturing process without greatly changing the manufacturing process.
実施の形態2に示すエアフィルタの製造方法によって、集塵濾材を作成した。基材部12としてのガラス紙(北越紀州製紙:H−720)に対し、PES(ポリエーテルサルフォン)を18wt%〜25wt%の割合でDMAc(ジメチルアセトアミド)に溶解した溶液から選んだ1種類を紡糸し第2のナノファイバー集合体13bを形成した。その上に、PESを27wt%または30wt%の割合でDMAcに溶解した溶液から選んだ1種類を紡糸し第1のナノファイバー集合体13aを形成した。このとき、各ナノファイバー集合体の目付量は0.3〜2.5g/m2の範囲で任意とした。さらに、その上に、保護層14としてメルトブロー不織布(タピルス:P010SW−00X)を重ね合わせることにより、集塵濾材を得た。
A dust collection filter medium was prepared by the air filter manufacturing method shown in the second embodiment. One type selected from a solution in which PES (polyethersulfone) is dissolved in DMAc (dimethylacetamide) at a ratio of 18 wt% to 25 wt% with respect to glass paper (Hokuetsu Kishu Paper: H-720) as the
これらの集塵濾材について、空隙量は次のように算出した。まず、基材となるガラス紙について、その重量を測定した。同時に、デジタルマイクロメータ(SONY:M−30)を用いて複数個所の厚みを測定し、その平均値からガラス紙の厚みを算出した。次に、第1のナノファイバー集合体13aを形成した状態での重量を測定し、ガラス紙の重量を差し引くことによって第1のナノファイバー集合体13aの目付量を算出した。同時に、この状態での厚みを前述のデジタルマイクロメータを用いて複数個所測定し、その平均値から、ガラス紙の厚みを差し引くことによって、第1のナノファイバー集合体13aの厚みを算出した。同様にして、第2のナノファイバー集合体13bの目付量および厚みを算出した。
About these dust collection filter media, the void amount was calculated as follows. First, the weight was measured about the glass paper used as a base material. At the same time, the thickness of a plurality of locations was measured using a digital micrometer (SONY: M-30), and the thickness of the glass paper was calculated from the average value. Next, the weight of the
次に、各ナノファイバー集合体について得られた「厚み」「目付量」、および「PESの比重(1.4)」を用いて、各繊維径の繊維堆積状態における空隙率を算出した。さらに、この「空隙率」から、集塵濾材の繊維層における空隙量(単位:m3/m2)を算出した。 Next, using the “thickness”, “weight per unit area”, and “specific gravity of PES (1.4)” obtained for each nanofiber assembly, the porosity in the fiber deposition state of each fiber diameter was calculated. Furthermore, from this “porosity”, the void amount (unit: m 3 / m 2 ) in the fiber layer of the dust collecting filter medium was calculated.
各集塵濾材は、サンプルサイズを12cm×12cmとし、面風速5.3cm/secにおける集塵性能と圧力損失の初期値を測定した。その中から、集塵性能が0.3μmの粒子に対し「96%」程度のものを選択し、そこに、タバコ(マイルドセブン10mg)の粉塵を吸引させることにより加速的に集塵した状態とした。タバコを5本延焼させ吸引した後の、面風速5.3cm/secにおける圧力損失を測定し、初期値に対する上昇率を算出した。その結果を図5に示す。横軸は集塵濾材における繊維層13が有する空隙量、縦軸はタバコ吸引前後の圧力損失上昇率である。
Each dust collection filter medium had a sample size of 12 cm × 12 cm, and measured initial values of dust collection performance and pressure loss at a surface wind speed of 5.3 cm / sec. Among them, a particle collection performance of about 96% is selected for particles having a particle size of 0.3 μm, and the dust is collected in an accelerated manner by sucking the dust of tobacco (mild seven 10 mg) therein. . The pressure loss at the surface wind speed of 5.3 cm / sec after spreading and sucking five cigarettes was measured, and the rate of increase relative to the initial value was calculated. The result is shown in FIG. The horizontal axis represents the amount of voids of the
図5において、空隙量と圧力損失上昇率の関係には変曲点が存在する。すなわち、空隙量が6×10−6m3/m2より小さいものでは、圧力損失の上昇が著しいことが明らかになった。 In FIG. 5, there is an inflection point in the relationship between the void amount and the pressure loss increase rate. That is, it was revealed that the pressure loss was significantly increased when the void amount was smaller than 6 × 10 −6 m 3 / m 2 .
これは、概して繊維層13のうち、細いナノファイバーからなる第2のナノファイバー集合体13bが多く含まれるものである。このことから、細いナノファイバーで形成した第2のナノファイバー集合体によって、初期の圧力損失を低減しながら高い集塵性能を確保し、かつ、太いナノファイバーで形成した第1のナノファイバー集合体13aにより繊維層内の空隙量を確保し、それらの空隙量を、目付量と繊維径によって定めることで、長期使用において多量の集塵をしながらも圧力損失の上昇を抑制できることが明確になった。
This generally includes a large number of second nanofiber aggregates 13b made of fine nanofibers in the
以上のように本発明は、長期使用においても圧力損失の上昇を抑えることができる。 As described above, the present invention can suppress an increase in pressure loss even during long-term use.
従って、家庭用や事務所用などの、エアフィルタ、およびこのエアフィルタの製造方法、およびこのエアフィルタを備えた空気清浄装置として活用が期待されるものである。 Therefore, it is expected to be utilized as an air filter for home use or office use, a method for manufacturing the air filter, and an air purifier equipped with the air filter.
1 本体ケース
2 送風手段
3 エアフィルタ
4 吸気口
5 排気口
6 風向ルーバー
7 ケーシング
8 羽根
9 電動機
10 濾材部
11 形状保持部
12 基材部
13 繊維層
13a 第1のナノファイバー集合体
13b 第2のナノファイバー集合体
14 保護層
15 搬送手段
16、17 ノズル
18 電極板
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