JP6143503B2 - Filter element and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は、自動車の空調機器や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用される粗塵除去用のフィルタエレメントのみならず、ビル、工場、事務所などに設置される空気清浄装置に、パッケージフィルタ、ファンコイルユニット、中央空調用フィルタユニット等として使用される粗塵除去用のフィルタエレメントに関し、特に濾過寿命或いは粉塵保持能力に優れ、且つ圧力損失の少ないフィルタエレメントに関する。   The present invention is installed not only in a filter element for removing coarse dust used in an air conditioner in a living environment such as an automobile air conditioner or a home air cleaner, but also in a building, factory, office, etc. The present invention relates to a filter element for removing coarse dust used as a package filter, a fan coil unit, a central air conditioning filter unit or the like in an air cleaning device, and more particularly to a filter element having excellent filtration life or dust holding ability and low pressure loss.

従来から、家庭用空気清浄機や、自動車の外気及び内気を清浄化するキャビンフィルタや、車両室内の天井などに配置され内気を清浄化する空気清浄機に、エアフィルタ基材をプリーツ折りして保形部材によってそのプリーツ形状を保持したフィルタエレメントが使用されている。このようなフィルタエレメントとして特許文献1のフィルタエレメントが知られている。当該文献の実施例によれば、図4に示すように、熱接着性繊維によって構成繊維が結合した比較的大きい平均繊度を有する厚さが約1mmの不織布基材111に、襞の高さ29mmで襞のピッチ5mmにプリーツ加工113を施し、かつプリーツの峰線方向と交叉する端面に剛性のある不織布からなる保形部材112a、112bを、ホットメルトシートを介して貼り付けることによって粗塵除去用のフィルタエレメント110が形成されることが示されている。ここで剛性のある不織布としては、例えばスポット状に熱圧着されたスパンボンド不織布に樹脂含浸を施して得られるプラスチック状の薄板が適用されている。   Conventionally, air filter base materials have been pleat-folded into home air purifiers, cabin filters that clean the outside and inside air of automobiles, and air purifiers that are placed on the ceiling of a vehicle cabin to clean the inside air. A filter element that retains its pleated shape by a shape-retaining member is used. The filter element of patent document 1 is known as such a filter element. According to the example of the document, as shown in FIG. 4, the nonwoven fabric substrate 111 having a relatively large average fineness in which the constituent fibers are bonded by the heat-adhesive fibers and having a thickness of about 1 mm, the heel height of 29 mm In addition, the pleating process 113 is applied to the pitch of 5 mm of the ridges, and the coarse shape removing members 112a and 112b made of a rigid nonwoven fabric are attached to the end surfaces crossing the pleated ridge direction through hot melt sheets. It is shown that a filter element 110 is formed. Here, as the rigid nonwoven fabric, for example, a plastic thin plate obtained by impregnating a spunbonded nonwoven fabric that is thermocompression-bonded in a spot shape is applied.

このフィルタエレメントの濾材は、熱接着性繊維によって構成繊維が結合した比較的大きい平均繊度を有する不織布基材111からなっているので、極細繊維を用いた微塵除去用の濾材と比較して低コストのフィルタエレメントの製造が可能である。しかし性能は維持したままで更なるコスト低減が求められていた。また保形部材には剛性を保つため多量の樹脂が用いられており、また保形部材全体にホットメルトシートを貼り付ける必要があるため、保形部材の重量が大きくなり、フィルタエレメント全体の重量が大きくなってしまうという問題があり、軽量化も求められていた。そこで、このフィルタエレメント110においては、本来のフィルタ機能を有する不織布基材111と比べて、補助的機能を有するに過ぎない保形部材112a、112bの材料費や加工費がフィルタエレメント110全体の費用に対して比較的大きな割合を占めていることに注目して、軽量化及びコスト低減可能な新規な保形部材の材質と取り付け構造について鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。   Since the filter element of the filter element is made of the nonwoven fabric base material 111 having a relatively large average fineness in which the constituent fibers are bonded by the heat-adhesive fibers, the cost is lower than that of the filter medium for removing fine dust using ultrafine fibers. The filter element can be manufactured. However, there has been a demand for further cost reduction while maintaining the performance. In addition, a large amount of resin is used for the shape-retaining member, and it is necessary to affix a hot melt sheet to the entire shape-retaining member, which increases the weight of the shape-retaining member and the weight of the entire filter element. There has been a problem of increasing the size, and weight reduction has been demanded. Therefore, in this filter element 110, the material cost and processing cost of the shape-retaining members 112a and 112b, which only have an auxiliary function, compared with the nonwoven fabric base material 111 having an original filter function, are the cost of the entire filter element 110. As a result of intensive studies on the material and mounting structure of a new shape-retaining member that can be reduced in weight and cost, the present invention has been achieved.

特開2007−38211号公報JP 2007-38211 A 特開2004−89758号公報JP 2004-89758 A

本発明は、濾過寿命或いは粉塵保持能力に優れ、且つ圧力損失が少なく、軽量化及び低コスト化が可能な新規な構造を有する粗塵除去用のフィルタエレメントを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a filter element for removing coarse dust having a novel structure that is excellent in filtration life or dust holding capacity, has little pressure loss, and can be reduced in weight and cost.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明では、プリーツ折りされた濾材と、前記濾材のプリーツの峰線に交差する端面に接着された端板とを有するフィルタエレメントであって、前記濾材は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布からなり、前記端板は第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmの、前述した第1の不織布と同等の通気性がある第2の不織布からなり、前記濾材と前記端板とは第1の熱接着性繊維又は/及び第2の熱接着性繊維によって接着していることを特徴とするフィルタエレメントをその解決手段とした。 In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 1, a filter element having a filter medium folded in pleats and an end plate bonded to an end face intersecting a ridge line of the pleat of the filter medium, the filter medium Consists of a first non-woven fabric with an average fineness of 5-30 dtex and a thickness of 1-5 mm, bonded by a first heat-bonding fiber, and the end plate is bonded by a second heat-bonding fiber, the average fineness of thickness 5 to 30 dtex of 1 to 5 m m, the first consists of a nonwoven fabric comparable breathability there Ru second nonwoven, first heat and said end plate and the filter medium mentioned above A filter element characterized by being bonded by an adhesive fiber or / and a second thermal adhesive fiber was used as the solution.

請求項2に係る発明は、プリーツ折りされた濾材に対して、端板を前記濾材のプリーツの峰線に交差する端面に接着するフィルタエレメントの製造方法であって、前記濾材は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布からなり、前記端板は第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmの、前述した第1の不織布と同等の通気性がある第2の不織布からなり、前記濾材と前記端板とを第1の熱接着性繊維又は/及び第2の熱接着性繊維によって接着することを特徴とするフィルタエレメントの製造方法である。
The inventions according to claim 2, relative to the pleats-folded filter medium, a method for producing a filter element which adheres to an end surface that intersects the end plate to the crest line of the pleats of the filter medium, said filter medium first It consists of a 1st nonwoven fabric with an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a heat-adhesive fiber, and the end plate is bonded by a second heat-adhesive fiber and has an average fineness of 5 30 thickness in dtex of 1 to 5 m m, comprises a first nonwoven equivalent breathable there Ru second nonwoven described above, and the end plate and the filter medium first thermal bonding fibers or And / or a method of manufacturing a filter element, wherein the filter element is bonded by a second heat-bondable fiber.

本発明によって、濾過寿命或いは粉塵保持能力に優れ、且つ圧力損失が少なく、軽量化及び低コスト化が可能な新規な構造を有する粗塵除去用のフィルタエレメントを提供することが可能となった。   According to the present invention, it has become possible to provide a filter element for removing coarse dust having a novel structure that has excellent filtration life or dust holding capacity, low pressure loss, and can be reduced in weight and cost.

本発明のフィルタエレメントの一例を示す斜視図である。また、端板を矢印Aの方向に装着する態様を例示する図である。It is a perspective view which shows an example of the filter element of this invention. In addition, it is a diagram illustrating a mode in which the end plate is mounted in the direction of arrow A. 本発明のフィルタエレメントの模式断面図である。It is a schematic cross section of the filter element of the present invention. 本発明のフィルタエレメントの使用例である。It is an example of use of the filter element of the present invention. 従来のフィルタエレメントを示す斜視図である。また、保形部材を矢印Aの方向に装着する態様を示す図である。It is a perspective view which shows the conventional filter element. Further, it is a diagram showing a mode in which the shape retaining member is mounted in the direction of arrow A. 従来のフィルタエレメントを製造する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of manufacturing the conventional filter element. 従来のフィルタエレメントを製造する方法を示す図であり、加熱板105をテープ103に押し当ててテープ103を濾材102の端面102aに加熱圧着する態様を示す図である。It is a figure which shows the method of manufacturing the conventional filter element, and is a figure which shows the aspect which presses the heating plate 105 to the tape 103, and heat-presses the tape 103 to the end surface 102a of the filter medium 102.

以下、本発明に係るフィルタエレメント及びその製造方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a filter element and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail.

本発明のフィルタエレメントは、図1に例示するように、プリーツ折りされた濾材11と、濾材11のプリーツの峰線13に交差する端面に接着された端板12a、12bとを有するフィルタエレメント10であって、濾材11は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布からなり、端板12a、12bは第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第2の不織布からなり、濾材11と端板12a、12bとは第1の熱接着性繊維又は/及び第2の熱接着性繊維によって接着していることを特徴とする。   As illustrated in FIG. 1, the filter element according to the present invention includes a filter element 10 having a pleat-folded filter medium 11 and end plates 12 a and 12 b bonded to end faces of the filter medium 11 that intersect the pleat ridge line 13. The filter medium 11 is made of a first nonwoven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by the first heat-adhesive fibers, and the end plates 12a and 12b are the second ones. It consists of the 2nd nonwoven fabric with the average fineness of 5-30 dtex and thickness of 1-5 mm adhere | attached by the heat bondable fiber, and the filter medium 11 and the end plates 12a and 12b are 1st heat bondable fiber or / And a second heat-bonding fiber.

また本発明のフィルタエレメントの製造方法は、図1に例示するように、プリーツ折りされた濾材11に対して、端板12a、12bを前記濾材11のプリーツの峰線13に交差する端面に接着するフィルタエレメント10の製造方法であり、前記濾材11は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布からなり、前記端板12a、12bは第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第2の不織布からなり、前記濾材11と前記端板12a、12bとを第1の熱接着性繊維又は/及び第2の熱接着性繊維によって接着することを特徴とする。   Further, as illustrated in FIG. 1, the filter element manufacturing method of the present invention bonds the end plates 12 a and 12 b to the end face crossing the pleat ridge line 13 of the filter medium 11 with respect to the filter medium 11 that is pleated. The filter element 11 is made of a first non-woven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a first heat-bonding fiber. The plates 12a and 12b are made of a second nonwoven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which are bonded by the second heat-bonding fibers, and the filter medium 11 and the end plates 12a and 12b. Are bonded by the first heat-bondable fiber or / and the second heat-bondable fiber.

前記濾材は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布から構成されている。第1の不織布の構造としては、熱接着性繊維によって接着した、平均繊維径が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmの不織布である限り特に限定されず、例えば繊維長15〜100mmの、捲縮数5〜30個/インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる熱接着性繊維を含有する繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、熱接着性繊維を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布を適用することができる。熱接着性繊維によって構成繊維を接着する方法としては、熱接着性繊維を含有する繊維ウエブに対して、熱風吹き付け型の乾燥機またはエアスルー型の乾燥機などを用いて、熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の加熱気流をあてて加熱処理する方法を用いることができる。   The filter medium is composed of a first nonwoven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a first heat-adhesive fiber. The structure of the first non-woven fabric is not particularly limited as long as it is a non-woven fabric having an average fiber diameter of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by heat-adhesive fibers. For example, the fiber length is 15 to 100 mm. A fiber containing a heat-adhesive fiber, usually called staple fiber, having 5 to 30 crimps / inch is formed on a fiber web using a card machine or an air-lay apparatus, and then the heat-adhesive fiber is used. Nonwoven fabrics obtained by a production method generally called a dry method by bonding constituent fibers by adhesion can be applied. As a method of adhering the constituent fibers with the heat-adhesive fibers, the heat-adhesive fibers can be reduced by using a hot air blowing type dryer or an air-through type dryer on the fiber web containing the heat-adhesive fibers. It is possible to use a method in which a heat treatment is performed by applying a heating airflow that is equal to or higher than the melting point of the melting point component.

このようにして得られる乾式法による不織布は、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きく、且つ厚さがつぶれ難いため第1の不織布として好ましい。また、ステープル繊維には、カード機などで開繊可能なように捲縮加工が施されているので、嵩高な不織布となり、且つ圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れるため、この点でもステープル繊維を用いた不織布であることが好ましい。   The non-woven fabric obtained by the dry method thus obtained is preferable as the first non-woven fabric because a large number of fibers are oriented in the thickness direction, so that the thickness is large and the thickness is not easily crushed. In addition, since the staple fiber is crimped so that it can be opened by a card machine or the like, it becomes a bulky nonwoven fabric and has excellent repulsive force in the thickness direction against compression. However, a nonwoven fabric using staple fibers is preferable.

また、乾式法に限らずに任意の不織布の製法により、例えばスパンボンド法などによって形成される不織布を適用することができる。スパンボンド法による場合は、例えば、互いに融点が異なる2種類の樹脂成分からなる芯鞘型の熱接着性の長繊維をノズルより紡出させた後、低融点の鞘成分を接着成分として、前述のように加熱処理により、構成繊維を接着によって結合する方法がある。また、熱可塑性樹脂からなる繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとする際に、熱接着性のステープル繊維を吹き込み長繊維と熱接着性の短繊維とが一体化した繊維フリースとした後、前述のように加熱処理により、構成繊維を熱接着性繊維によって結合する方法がある。ステープル繊維を用いた不織布であれば、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きく、且つ厚さがつぶれ難いため第1の不織布として好ましい。また、圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れるため好ましい。   Moreover, the nonwoven fabric formed not only by the dry method but by the manufacturing method of arbitrary nonwoven fabrics, for example by the spun bond method etc. is applicable. In the case of the spunbond method, for example, a core-sheath type heat-adhesive long fiber composed of two types of resin components having different melting points is spun from a nozzle, and then a low-melting-point sheath component is used as an adhesive component. As described above, there is a method in which constituent fibers are bonded together by heat treatment. In addition, when a fiber made of thermoplastic resin is spun from a nozzle into a fiber fleece made of long fiber, a fiber fleece in which the heat-bonded staple fiber is blown and the long fiber and heat-bonded short fiber are integrated. Then, as described above, there is a method in which the constituent fibers are bonded with the heat-bonding fibers by heat treatment. A non-woven fabric using staple fibers is preferable as the first non-woven fabric because a large number of fibers are oriented in the thickness direction, so that the thickness is large and the thickness is difficult to collapse. Moreover, since it is excellent in the repulsive force of the thickness direction also to compression, it is preferable.

また、これらの不織布製法において、形成される繊維ウェブ、繊維シート、または繊維フリースにニードルや水流の作用によって繊維同士を絡合させて繊維同士を結合する方法を併用することも可能である。繊維同士が絡合することによって、繊維が厚さ方向にも配向して構造が強固になり面方向に伸び難くなると共に厚さがつぶれ難くなるという利点がある。また、不織布の厚さが1〜5mmである限り、加熱ロールを用いて、全面的にまたは部分的に繊維同士を熱融着により結合する方法を併用することも可能である。また、加熱ロールを用いる場合は、一旦厚さが低下した後に、加熱により不織布の厚さを増加させて所定の厚さとすることも可能である。   Moreover, in these nonwoven fabric manufacturing methods, it is also possible to use a method in which fibers are entangled with each other by the action of a needle or a water flow to bond the fibers to the formed fiber web, fiber sheet, or fiber fleece. When the fibers are entangled with each other, there is an advantage that the fibers are oriented in the thickness direction, the structure is strengthened, and it is difficult to extend in the surface direction and the thickness is not easily crushed. Moreover, as long as the thickness of a nonwoven fabric is 1-5 mm, it is also possible to use together the method of couple | bonding fibers by heat fusion completely or partially using a heating roll. Moreover, when using a heating roll, it is also possible to increase the thickness of the nonwoven fabric by heating to a predetermined thickness after the thickness is once reduced.

第1の不織布を構成する繊維は第1の熱接着性繊維を含むことが必要であるが、第1の熱接着性繊維としては、例えば他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる単一樹脂成分からなる繊維がある。また他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる低融点成分を繊維表面に有する複合繊維があり、このような複合繊維として具体的には、低融点樹脂成分と前記低融点樹脂成分の融点よりも10℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは100℃以上、高い融点を有する高融点樹脂成分とからなる複合繊維を挙げることができる。   Although the fiber which comprises a 1st nonwoven fabric needs to contain the 1st heat bondable fiber, as 1st heat bondable fiber, melting | fusing point is lower than another fiber, for example, and another fiber is heat bonded There are fibers consisting of a single resin component that can be made. In addition, there is a composite fiber having a low melting point component on the fiber surface that has a lower melting point than other fibers and can be thermally bonded to the other fibers. A composite fiber composed of a high melting point resin component having a high melting point of 10 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, higher than the melting point of the melting point resin component can be mentioned.

またこのような複合繊維の形態としては、その横断面形状が例えば、低融点成分を繊維表面に有する芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維があり、またその材質は例えば、共重合ポリエステル/ポリエステル、共重合ポリプロピレン/ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリアミド、ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリエステル、ポリエチレン/ポリエステルなどの繊維形成性重合体の組み合わせからなる複合繊維がある。これらの繊維の中でも、高融点成分の融点が比較的高く熱的に安定であり、且つフィルタエレメント全体の剛性と保形性に優れた効果をもたらすポリエステル系繊維が好ましい。また低融点成分がポリエステルの複合繊維であれば、高融点成分と低融点成分の融点差を大きくとることが可能であり、濾材と端板とを接着することが容易になるという利点がある。またフィルタエレメントの濾過性能を向上させる上では、帯電性に優れるポリオレフィン系の繊維形成性重合体からなる複合繊維であることも好ましい。   Examples of the form of such a composite fiber include a core-sheath type and a side-by-side type composite fiber having a low-melting-point component on the fiber surface, and the material thereof is, for example, a copolyester / polyester. There are composite fibers made of a combination of fiber-forming polymers such as copolymerized polypropylene / polypropylene, polypropylene / polyamide, polyethylene / polypropylene, polypropylene / polyester, and polyethylene / polyester. Among these fibers, polyester-based fibers that have a relatively high melting point of the high melting point component and are thermally stable, and that have an effect of being excellent in rigidity and shape retention of the entire filter element are preferable. Further, when the low melting point component is a polyester composite fiber, there is an advantage that a large difference in melting point between the high melting point component and the low melting point component can be obtained, and it is easy to bond the filter medium and the end plate. In addition, in order to improve the filtration performance of the filter element, it is also preferable to be a composite fiber made of a polyolefin-based fiber-forming polymer having excellent chargeability.

第1の不織布を構成する繊維としては第1の熱接着性繊維以外にも、フィルタエレメントとしての機能向上のために、合成繊維やレーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維を含むことも可能である。合成繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール系繊維などを挙げることができる。これらの繊維の中でも、融点が比較的高く熱的に安定であり、且つフィルタエレメント全体の剛性と保形性に優れた効果をもたらすポリエステル系繊維が好ましい。またフィルタエレメントの濾過性能を向上させる上では、帯電性に優れるポリオレフィン系繊維が好ましい。   In addition to the first heat-bondable fibers, the fibers constituting the first nonwoven fabric are semi-synthetic fibers such as synthetic fibers and rayon, or natural fibers such as cotton and pulp fibers in order to improve the function as a filter element. Can also be included. Synthetic fibers include, for example, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66, polyolefin fibers such as polypropylene and polyethylene, acrylic fibers such as polyacrylonitrile, and polyvinyl alcohol fibers. And so on. Among these fibers, polyester fibers that have a relatively high melting point and are thermally stable and that provide an excellent effect on the rigidity and shape retention of the entire filter element are preferable. Moreover, in order to improve the filtration performance of the filter element, a polyolefin fiber excellent in chargeability is preferable.

しかし、第1の熱接着性繊維以外の繊維の混入比率は、濾材と端板とが熱接着することを妨げない範囲、あるいはフィルタエレメントとしての特性を失わない範囲に留めるべきであり、不織布全体に対して30質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。また、第1の熱接着性繊維の不織布全体に占める割合は好ましくは100〜70質量%であり、より好ましくは100〜80質量%であり、更に好ましくは100〜90質量%である。第1の熱接着性繊維の割合が70質量%未満であると濾材自身の熱接着による結合力が弱く、フィルタエレメントが、風圧で容易に厚みがつぶれてしまい、濾過寿命が短くなってしまう場合がある。また濾材と端板とが充分に接着しない場合がある。   However, the mixing ratio of fibers other than the first heat-adhesive fiber should be kept in a range that does not prevent the filter medium and the end plate from being thermally bonded, or in a range that does not lose the characteristics as the filter element. Is preferably 30% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less. Moreover, the ratio for the whole nonwoven fabric of the 1st heat bondable fiber becomes like this. Preferably it is 100-70 mass%, More preferably, it is 100-80 mass%, More preferably, it is 100-90 mass%. When the ratio of the first heat-adhesive fiber is less than 70% by mass, the bonding force of the filter medium itself due to heat bonding is weak, and the filter element easily collapses due to wind pressure, resulting in a shortened filtration life. There is. In addition, the filter medium and the end plate may not be sufficiently bonded.

第1の不織布における構成繊維の平均繊度は5〜30デシテックスであり、8〜20デシテックスであることがより好ましい。5デシテックス未満では、不織布の目合いが密になるため濾過効率は上昇するものの圧力損失が高くなり、粉塵保持容量が低下するという問題が生じる。また30デシテックスを超えると、不織布の目合いが粗くなり過ぎて、濾過効率が低下するという問題や粉塵保持容量が低下するという問題が生じる。   The average fineness of the constituent fibers in the first nonwoven fabric is 5 to 30 dtex, and more preferably 8 to 20 dtex. If it is less than 5 dtex, the nonwoven fabric becomes denser and the filtration efficiency increases, but the pressure loss increases and the dust holding capacity decreases. On the other hand, if it exceeds 30 dtex, the non-woven fabric becomes too coarse, resulting in a problem that the filtration efficiency is lowered and a dust holding capacity is lowered.

なお、構成繊維の平均繊度の計算方法としては、構成繊維に含まれる各繊維の繊度をaデシテックス、bデシテックス、cデシテックス・・・として、各繊維の含有割合をそれぞれa’質量%、b’質量%、c’質量%・・・とすると、(a’/a)+(b’/b)+(c’/c)・・・=(100/x)の関係式が成り立ち、この関係式から平均繊度xを求めることができる。   In addition, as a calculation method of the average fineness of a constituent fiber, the fineness of each fiber contained in a constituent fiber is set to a decitex, b decitex, c decitex, etc., and the content ratio of each fiber is a ′ mass%, b ′, respectively. Assuming that the mass%, c ′ mass%,... (A ′ / a) + (b ′ / b) + (c ′ / c)... = (100 / x) The average fineness x can be obtained from the equation.

第1の不織布における厚さは1〜5mmであり、1.5〜4.5mmであることがより好ましく、2〜4mmであることが更に好ましい。厚さが1〜5mmであることにより、圧力損失が低く粉塵保持容量が大きいという利点がある。1mm未満では粉塵保持容量が低下するという問題が生じる。また端板との接触面積が少ないため濾材が端板に充分に接着しないという問題がある。また5mmを超えると第1の不織布をプリーツ折りして濾材とした際に、プリーツの峰付部分または谷部分で濾材の壁面同士が接触して、気体の濾過に寄与しないか又は寄与が極めて少ない部分(以下、デッドスペースと称する)が多くなり、その結果、圧力損失が高くなり、粉塵保持容量が低下するという問題が生じる。なお、厚さは1cm当たり2gの荷重をかけた時に示す厚さとする。 The thickness of the first nonwoven fabric is 1 to 5 mm, more preferably 1.5 to 4.5 mm, and still more preferably 2 to 4 mm. When the thickness is 1 to 5 mm, there is an advantage that the pressure loss is low and the dust holding capacity is large. If it is less than 1 mm, there arises a problem that the dust holding capacity is lowered. Further, since the contact area with the end plate is small, there is a problem that the filter medium does not sufficiently adhere to the end plate. When the thickness exceeds 5 mm, when the first nonwoven fabric is pleated and used as a filter medium, the wall surfaces of the filter medium come into contact with each other at the ridged or valley portions of the pleat and do not contribute to gas filtration or contribute very little. The portion (hereinafter referred to as dead space) increases, resulting in a problem that pressure loss increases and the dust holding capacity decreases. The thickness is the thickness indicated when a load of 2 g per cm 2 is applied.

本発明では、特許文献1に示されるような粗塵除去用のフィルタエレメントよりも厚さを厚くすることで単位面積当たりの粉塵保持容量を増加させ、その分だけプリーツ間隔を広げて濾材の面積を少なくすることで全体の粉塵保持容量を同等とすることが可能であり、また場合によっては、図4に示されるような線状の樹脂からなるセパレータ114を省略することも可能であり、その結果、濾材の製造コストを低下させることができる。   In the present invention, the dust holding capacity per unit area is increased by making the thickness thicker than the filter element for removing coarse dust as shown in Patent Document 1, and the area of the filter medium is increased by the corresponding amount. Can reduce the total dust holding capacity, and in some cases, the separator 114 made of linear resin as shown in FIG. 4 can be omitted. As a result, the manufacturing cost of the filter medium can be reduced.

第1の不織布の面密度は50〜400g/mであることが好ましく、75〜300g/mであることがより好ましく、90〜200g/mであることが更に好ましい。面密度が50〜400g/mであることにより、圧力損失が比較的低く粉塵保持容量が大きいという利点がある。これに対して50g/m未満では粉塵保持容量が低下する場合がある。また剛性が低くなりプリーツ折りされた濾材の保形性が低下する場合がある。また端板との接触面積が少なくなり濾材が端板に充分に接着しない場合がある。また400g/mを超えると第1の不織布をプリーツ折りして濾材とした際に、プリーツの峰付部分または谷部分で濾材の壁面同士が接触してデッドスペースが多くなり、その結果、圧力損失が高くなり、粉塵保持容量が低下する場合がある。 Preferably the surface density of the first non-woven fabric is 50 to 400 g / m 2, more preferably from 75~300g / m 2, and still more preferably from 90 to 200 g / m 2. When the surface density is 50 to 400 g / m 2 , there is an advantage that the pressure loss is relatively low and the dust holding capacity is large. On the other hand, if it is less than 50 g / m 2 , the dust holding capacity may decrease. Moreover, rigidity may become low and the shape retention property of the filter material folded by pleats may fall. Further, the contact area with the end plate is reduced, and the filter medium may not be sufficiently adhered to the end plate. Moreover, when the first nonwoven fabric exceeds 400 g / m 2 , when the first nonwoven fabric is pleated and used as a filter medium, the wall surfaces of the filter medium come into contact with each other at the ridged or valley portions of the pleat, resulting in increased dead space. Loss may increase and dust holding capacity may decrease.

また第1の不織布は、端板との接着を妨げない範囲で、また濾材としての性能を妨げない範囲で、補強などを目的として、例えば不織布、織物、編物またはネットなどの他の素材と積層された複合不織布であることも可能である。   The first nonwoven fabric is laminated with other materials such as nonwoven fabric, woven fabric, knitted fabric, or net for the purpose of reinforcement within a range that does not hinder the adhesion to the end plate and within a range that does not hinder the performance as a filter medium. It is also possible to be a composite non-woven fabric.

第1の不織布の濾過性能は、粗塵除去用のフィルタとして機能することが好ましく、具体的には、ASHRAE 52.1−1992に規定される試験方法において、SAE FINE ダストを用いて、質量法により評価すると、試験条件が風速0.5m/secの時に、粒子捕集平均効率が50〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が60〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が70〜99%であることが更に好ましい。粒子捕集平均効率が50%未満である場合は粗塵除去が不十分であり、粒子捕集平均効率が99%を超える場合は、不織布基材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに不織布基材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり粗塵除去用のフィルタとして使用できない場合がある。なお、SAE FINE ダストとは、ISO12103−1(1997)のA2(fine)に規定される試験用ダストに適合するダストである。   The filtration performance of the first nonwoven fabric preferably functions as a filter for removing coarse dust. Specifically, in the test method defined in ASHRAE 52.1-1992, the mass method is performed using SAE FINE dust. When the test condition is a wind speed of 0.5 m / sec, the particle collection average efficiency is preferably 50 to 99%, the particle collection average efficiency is preferably 60 to 99%, The average collection efficiency is more preferably 70 to 99%. When the particle collection average efficiency is less than 50%, coarse dust removal is insufficient, and when the particle collection average efficiency exceeds 99%, the pore diameter of the nonwoven fabric substrate becomes too fine, so the nonwoven fabric immediately. In some cases, the pressure loss before and after the base material reaches the limit and the life is shortened so that it cannot be used as a filter for removing coarse dust. SAE FINE dust is dust that conforms to the test dust specified in A2 (fine) of ISO12103-1 (1997).

第1の不織布の初期の圧力損失は、試験条件が風速0.1m/secの時に、20Pa以下が好ましく、10Pa以下がより好ましく、5Pa以下が更に好ましい。また、第1の不織布の濾過寿命は風速0.5m/secの時に、最終の圧力損失200Paとした場合、粉塵捕集量100g/m以上が好ましく、200g/m以上がより好ましく、300g/m以上が更に好ましい。なお、第1の不織布の粒子捕集平均効率の値を高くしようとすると濾過寿命が短くなり(粉塵捕集量が少なくなり)、濾過寿命を長くしようとすると(粉塵捕集量を多くしようとすると)粒子捕集平均効率の値が低下することとなるので、上記好ましい範囲の不織布であれば、プリーツ加工を施すことにより、粗塵除去用フィルタエレメントとしてより好適に用いることができる。 The initial pressure loss of the first nonwoven fabric is preferably 20 Pa or less, more preferably 10 Pa or less, and even more preferably 5 Pa or less when the test condition is a wind speed of 0.1 m / sec. The filtration life of the first nonwoven fabric is preferably 100 g / m 2 or more, more preferably 200 g / m 2 or more, and 300 g / m 2 when the final pressure loss is 200 Pa when the wind speed is 0.5 m / sec. / M 2 or more is more preferable. When trying to increase the value of the average particle collection efficiency of the first nonwoven fabric, the filtration life is shortened (the amount of collected dust is reduced), and when trying to increase the life of the filtration (an attempt to increase the amount of collected dust) Then, since the value of the particle collection average efficiency is lowered, the nonwoven fabric within the above preferable range can be more suitably used as a coarse dust removing filter element by performing pleating.

第1の不織布の濾過性能をより向上させ、比色法のみならず計数法でも評価できる濾過性能を有するものとするには、第1の不織布に帯電加工を施し構成繊維をエレクトレット化する方法がある。このようなエレクトレット化した繊維は、比較的高温の加熱によってエレクトレットの効果が失われることが知られており、このため加熱処理によって第1の不織布とした後に帯電加工処理が行うことが好ましい。   In order to further improve the filtration performance of the first nonwoven fabric and have filtration performance that can be evaluated not only by the colorimetric method but also by the counting method, a method of electrifying the constituent fibers by subjecting the first nonwoven fabric to electrification is performed. is there. Such electretized fibers are known to lose the electret effect by heating at a relatively high temperature. For this reason, it is preferable that the electrification processing is performed after the first nonwoven fabric is formed by the heat treatment.

第1の不織布の帯電加工が施された後の濾過性能は、微塵除去用のフィルタとして機能することが好ましく、具体的には、ASHRAE 52.1−1992に規定される試験方法において、SAE FINE ダストを用いて、質量法により評価すると、試験条件が風速0.5m/secの時に、粒子捕集平均効率が50〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が60〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が70〜99%であることが更に好ましい。粒子捕集平均効率が50%未満である場合は粗塵除去が不十分であり、粒子捕集平均効率が99%を超える場合は、不織布基材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに不織布基材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり粗塵除去用のフィルタとして使用できない場合がある。また、JIS B9908形式1に規定される試験方法において、0.3μmの大気塵を用いて、計数法により評価すると、試験条件が風速0.1m/secの時に、粒子捕集平均効率が5〜50%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が10〜50%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が20〜50%であることが更に好ましい。   The filtration performance after the first non-woven fabric is charged preferably functions as a filter for removing fine dust. Specifically, in the test method defined in ASHRAE 52.1-1992, SAE FINE is used. When evaluated by a mass method using dust, when the test condition is a wind speed of 0.5 m / sec, the particle collection average efficiency is preferably 50 to 99%, and the particle collection average efficiency is 60 to 99%. It is preferable that the average particle collection efficiency is 70 to 99%. When the particle collection average efficiency is less than 50%, coarse dust removal is insufficient, and when the particle collection average efficiency exceeds 99%, the pore diameter of the nonwoven fabric substrate becomes too fine, so the nonwoven fabric immediately. In some cases, the pressure loss before and after the base material reaches the limit and the life is shortened so that it cannot be used as a filter for removing coarse dust. Further, in the test method defined in JIS B9908 Type 1, when the evaluation is performed by a counting method using atmospheric dust of 0.3 μm, the particle collection average efficiency is 5 to 5 when the test condition is a wind speed of 0.1 m / sec. It is preferably 50%, the particle collection average efficiency is preferably 10 to 50%, and the particle collection average efficiency is more preferably 20 to 50%.

本発明のフィルタエレメントは、図1に例示するように、第1の不織布11がプリーツ折りされており、濾材11のプリーツの峰線13に交差する端面に端板12aが接着されている。なお、図1では、プリーツ折りされた第1の不織布11のプリーツの峰線に交差する端面に、端板12bが矢印Aの方向に接着する態様も例示している。当該第1の不織布のプリーツ折りの形態は、ジグザグ形状に折られている限り特に限定されず、このプリーツ折りの方法としてはレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法などがある。   In the filter element of the present invention, as illustrated in FIG. 1, the first nonwoven fabric 11 is pleated and the end plate 12 a is bonded to the end face that intersects the pleat ridge line 13 of the filter medium 11. In addition, in FIG. 1, the aspect which the end plate 12b adhere | attaches in the direction of arrow A to the end surface which cross | intersects the pleated ridgeline of the 1st nonwoven fabric 11 folded by pleats is also illustrated. The form of pleat folding of the first nonwoven fabric is not particularly limited as long as it is folded into a zigzag shape, and the pleat folding method is a method using a pleating machine such as a reciprocating type or a rotary type, or a zigzag shape. There is a method of pressing with a pressed die.

また、前記濾材10は図1及び図2に例示するようにプリーツが多数形成されており、具体的には、プリーツの高さHは10〜100mmが好ましく、15〜75mmがより好ましく、20〜50mmが更に好ましい。またプリーツのピッチPは8〜50mmが好ましく、10〜40mmがより好ましく、12〜30mmが更に好ましい。また、ピッチP(mm)と高さH(mm)との比P/Hが0.2〜2であることが好ましく、0.3〜1.5であることが好ましく、0.4〜1であることが更に好ましい。P/Hが0.2未満であると、プリーツの角度が小さくなり過ぎるので、風圧でプリーツの角度が広がり隣接するプリーツと付着してしまいデッドスペースとなり、粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。また、P/Hが2を超えると、プリーツの数が少なくなり濾材全体の面積が少なくなり、粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。また、プリーツの高さが10mm未満であると濾材全体の面積が少なくなり、粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。プリーツの高さが100mmを超えると濾材全体の面積が大きくなるものの、プリーツの角度が小さくなり過ぎるのでデッドスペースとなり、かえって粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。   The filter medium 10 is formed with a large number of pleats as exemplified in FIGS. 1 and 2. Specifically, the height H of the pleats is preferably 10 to 100 mm, more preferably 15 to 75 mm, and more preferably 20 to 20 mm. 50 mm is more preferable. The pitch P of the pleats is preferably 8 to 50 mm, more preferably 10 to 40 mm, and still more preferably 12 to 30 mm. Moreover, it is preferable that ratio P / H of pitch P (mm) and height H (mm) is 0.2-2, it is preferable that it is 0.3-1.5, 0.4-1 More preferably. If P / H is less than 0.2, the pleat angle becomes too small, and the pleat angle is widened by the wind pressure and adheres to the adjacent pleats, resulting in dead space and reducing the dust holding capacity. is there. Moreover, when P / H exceeds 2, the number of pleats decreases, the area of the whole filter medium decreases, and the dust holding capacity may decrease. Moreover, when the height of the pleat is less than 10 mm, the area of the entire filter medium is reduced, and the dust holding capacity may be reduced. If the height of the pleats exceeds 100 mm, the area of the entire filter medium increases, but the angle of the pleats becomes too small, resulting in a dead space, which may reduce the dust holding capacity.

また、図2に示すように、プリーツのピッチをP(mm)、第1の不織布の厚さをT(mm)とすると、
式:a=(1−2T/P)×100
から算出した開口率aが50〜90%であることが好ましく、55〜85%であることがより好ましく、60〜80%であることが更に好ましい。図2から明らかなように、プリーツのピッチP(mm)と高さH(mm)との比P/Hの値が少ない場合、第1の不織布の厚さT(mm)の約2倍に相当する長さの幅がデッドスペースの巾D(mm)とほぼ等しくなる。そのため、フィルタエレメントのプリーツ数が多くなるほど、また第1の不織布の厚さが厚くなるほどデッドスペースが多くなり、フィルタエレメントとしての処理風量が低下して、濾過寿命が少なくなる傾向がある。その一方、フィルタエレメントの山数が多くなるほど、また第1の不織布の厚さが厚くなるほど第1の不織布の濾過面積が増加して濾過寿命が長くなる傾向がある。したがって、上記の式は、これら両傾向のバランスがとれ、濾過寿命が長くなる最も好ましい状態を表す式といえる。それゆえ前記開口率aが50%未満であると、フィルタエレメントの初期の圧力損失が大きく上昇してしまい、濾過寿命が短くなり、粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。また、開口率aが90%を超えると第1の不織布の濾過面積が少なくなり、エアフィルタユニットの濾過寿命が短くなり、粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。なお、第1の不織布が、不織布、織物、編物またはネットなどの他の素材と積層された複合不織布である場合には、開口率aを求める前記式において、第1の不織布の厚さT(mm)として、複合不織布の厚さを用いることができる。
As shown in FIG. 2, when the pitch of the pleats is P (mm) and the thickness of the first nonwoven fabric is T (mm),
Formula: a = (1-2T / P) × 100
The aperture ratio a calculated from the above is preferably 50 to 90%, more preferably 55 to 85%, and still more preferably 60 to 80%. As apparent from FIG. 2, when the value of the ratio P / H between the pitch P (mm) and the height H (mm) of the pleats is small, the thickness is about twice the thickness T (mm) of the first nonwoven fabric. The width of the corresponding length is substantially equal to the dead space width D (mm). Therefore, as the number of pleats of the filter element increases and the thickness of the first nonwoven fabric increases, the dead space increases, the processing air volume as the filter element decreases, and the filtration life tends to decrease. On the other hand, as the number of ridges of the filter element increases and the thickness of the first nonwoven fabric increases, the filtration area of the first nonwoven fabric increases and the filtration life tends to increase. Therefore, the above equation can be said to be an equation representing the most preferable state in which both of these tendencies are balanced and the filtration life is long. Therefore, if the aperture ratio a is less than 50%, the initial pressure loss of the filter element is greatly increased, the filtration life is shortened, and the dust holding capacity may be decreased. Moreover, when the opening ratio a exceeds 90%, the filtration area of the first nonwoven fabric is reduced, the filtration life of the air filter unit is shortened, and the dust holding capacity may be reduced. In the case where the first nonwoven fabric is a composite nonwoven fabric laminated with another material such as a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or a net, in the above formula for obtaining the aperture ratio a, the thickness T ( mm), the thickness of the composite nonwoven fabric can be used.

前記端板は第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第2の不織布から構成されている。第2の不織布の構造としては、熱接着性繊維によって接着した、平均繊維径が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmの不織布である限り特に限定されず、例えば繊維長15〜100mmの、捲縮数5〜30個/インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる熱接着性繊維を含有する繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、熱接着性繊維を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布を適用することができる。熱接着性繊維によって構成繊維を接着する方法としては、熱接着性繊維を含有する繊維ウエブに対して、熱風吹き付け型の乾燥機またはエアスルー型の乾燥機などを用いて、熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の加熱気流をあてて加熱処理する方法を用いることができる。   The end plate is composed of a second nonwoven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a second heat-bonding fiber. The structure of the second non-woven fabric is not particularly limited as long as it is a non-woven fabric having an average fiber diameter of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a heat-adhesive fiber. For example, the fiber length is 15 to 100 mm. A fiber containing a heat-adhesive fiber, usually called staple fiber, having 5 to 30 crimps / inch is formed on a fiber web using a card machine or an air-lay apparatus, and then the heat-adhesive fiber is used. Nonwoven fabrics obtained by a production method generally called a dry method by bonding constituent fibers by adhesion can be applied. As a method of adhering the constituent fibers with the heat-adhesive fibers, the heat-adhesive fibers can be reduced by using a hot air blowing type dryer or an air-through type dryer on the fiber web containing the heat-adhesive fibers. It is possible to use a method in which a heat treatment is performed by applying a heating airflow that is equal to or higher than the melting point of the melting point component.

このようにして得られる乾式法による不織布は、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きくフィルタエレメントを収納するフィルタ枠との密着性に優れ、且つ厚さがつぶれ難いため第2の不織布として好ましい。また、ステープル繊維には、カード機などで開繊可能なように捲縮加工が施されているので、嵩高な不織布となり、且つ圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れるため、この点でもステープル繊維を用いた不織布であることが好ましい。   The nonwoven fabric obtained by the dry method thus obtained has a large number of fibers oriented in the thickness direction, so that it has a large thickness and excellent adhesion to the filter frame containing the filter element, and the thickness is not easily crushed. Therefore, it is preferable as the second nonwoven fabric. In addition, since the staple fiber is crimped so that it can be opened by a card machine or the like, it becomes a bulky nonwoven fabric and has excellent repulsive force in the thickness direction against compression. However, a nonwoven fabric using staple fibers is preferable.

また、乾式法に限らずに任意の不織布の製法により、例えばスパンボンド法などによって形成される不織布を適用することができる。スパンボンド法による場合は、例えば、互いに融点が異なる2種類の樹脂成分からなる芯鞘型の熱接着性の長繊維をノズルより紡出させた後、低融点の鞘成分を接着成分として、前述のように加熱処理により、構成繊維を接着によって結合する方法がある。また、熱可塑性樹脂からなる繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとする際に、熱接着性のステープル繊維を吹き込み長繊維と熱接着性の短繊維とが一体化した繊維フリースとした後、前述のように加熱処理により、構成繊維を熱接着性繊維によって結合する方法がある。ステープル繊維を用いた不織布であれば、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きく、且つ厚さがつぶれ難いため第2の不織布として好ましい。また、圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れるため好ましい。   Moreover, the nonwoven fabric formed not only by the dry method but by the manufacturing method of arbitrary nonwoven fabrics, for example by the spun bond method etc. is applicable. In the case of the spunbond method, for example, a core-sheath type heat-adhesive long fiber composed of two types of resin components having different melting points is spun from a nozzle, and then a low-melting-point sheath component is used as an adhesive component. As described above, there is a method in which constituent fibers are bonded together by heat treatment. In addition, when a fiber made of thermoplastic resin is spun from a nozzle into a fiber fleece made of long fiber, a fiber fleece in which the heat-bonded staple fiber is blown and the long fiber and heat-bonded short fiber are integrated. Then, as described above, there is a method in which the constituent fibers are bonded with the heat-bonding fibers by heat treatment. A non-woven fabric using staple fibers is preferable as the second non-woven fabric because a large number of fibers are oriented in the thickness direction, so that the thickness is large and the thickness is difficult to collapse. Moreover, since it is excellent in the repulsive force of the thickness direction also to compression, it is preferable.

また、これらの不織布製法において、形成される繊維ウェブ、繊維シート、または繊維フリースにニードルや水流の作用によって繊維同士を絡合させて繊維同士を結合する方法を併用することも可能である。繊維同士が絡合することによって、繊維が厚さ方向にも配向して構造が強固になり面方向に伸び難くなると共に厚さがつぶれ難くなるという利点がある。また、不織布の厚さが1〜5mmである限り、加熱ロールを用いて、全面的にまたは部分的に繊維同士を熱融着により結合する方法を併用することも可能である。また、加熱ロールを用いる場合は、一旦厚さが低下した後に、加熱により不織布の厚さを増加させて所定の厚さとすることも可能である。   Moreover, in these nonwoven fabric manufacturing methods, it is also possible to use a method in which fibers are entangled with each other by the action of a needle or a water flow to bond the fibers to the formed fiber web, fiber sheet, or fiber fleece. When the fibers are entangled with each other, there is an advantage that the fibers are oriented in the thickness direction, the structure is strengthened, and it is difficult to extend in the surface direction and the thickness is not easily crushed. Moreover, as long as the thickness of a nonwoven fabric is 1-5 mm, it is also possible to use together the method of couple | bonding fibers by heat fusion completely or partially using a heating roll. Moreover, when using a heating roll, it is also possible to increase the thickness of the nonwoven fabric by heating to a predetermined thickness after the thickness is once reduced.

第2の不織布を構成する繊維は第2の熱接着性繊維を含むことが必要であるが、第2の熱接着性繊維としては、例えば他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる単一樹脂成分からなる繊維がある。また他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる低融点成分を繊維表面に有する複合繊維があり、このような複合繊維として具体的には、低融点樹脂成分と前記低融点樹脂成分の融点よりも10℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは100℃以上、高い融点を有する高融点樹脂成分とからなる複合繊維を挙げることができる。   Although the fiber which comprises a 2nd nonwoven fabric needs to contain a 2nd heat bondable fiber, as a 2nd heat bond fiber, melting | fusing point is lower than another fiber, for example, and another fiber is heat bonded There are fibers consisting of a single resin component that can be made. In addition, there is a composite fiber having a low melting point component on the fiber surface that has a lower melting point than other fibers and can be thermally bonded to the other fibers. A composite fiber composed of a high melting point resin component having a melting point of 10 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, higher than the melting point of the melting point resin component.

またこのような複合繊維の形態としては、その横断面形状が例えば、低融点成分を繊維表面に有する芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維があり、またその材質は例えば、共重合ポリエステル/ポリエステル、共重合ポリプロピレン/ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリアミド、ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリエステル、ポリエチレン/ポリエステルなどの繊維形成性重合体の組み合わせからなる複合繊維がある。これらの繊維の中でも、高融点成分の融点が比較的高く熱的に安定であり、且つフィルタエレメント全体の剛性と保形性に優れた効果をもたらすポリエステル系繊維が好ましい。また低融点成分がポリエステルの複合繊維であれば、高融点成分と低融点成分の融点差を大きくとることが可能であり、濾材と端板とを接着することが容易になるという利点がある。   Examples of the form of such a composite fiber include a core-sheath type and a side-by-side type composite fiber having a low-melting-point component on the fiber surface, and the material thereof is, for example, a copolyester / polyester. There are composite fibers made of a combination of fiber-forming polymers such as copolymerized polypropylene / polypropylene, polypropylene / polyamide, polyethylene / polypropylene, polypropylene / polyester, and polyethylene / polyester. Among these fibers, polyester-based fibers that have a relatively high melting point of the high melting point component and are thermally stable, and that have an effect of being excellent in rigidity and shape retention of the entire filter element are preferable. Further, when the low melting point component is a polyester composite fiber, there is an advantage that a large difference in melting point between the high melting point component and the low melting point component can be obtained, and it is easy to bond the filter medium and the end plate.

第2の不織布を構成する繊維としては第2の熱接着性繊維以外にも、フィルタエレメントとしての機能向上のために、合成繊維やレーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維を含むことも可能である。合成繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール系繊維などを挙げることができる。これらの繊維の中でも、融点が比較的高く熱的に安定であり、且つフィルタエレメント全体の剛性と保形性に優れた効果をもたらすポリエステル系繊維が好ましい。   In addition to the second heat-adhesive fiber, the fibers constituting the second nonwoven fabric are semi-synthetic fibers such as synthetic fibers and rayon, or natural fibers such as cotton and pulp fibers, in order to improve the function as a filter element. Can also be included. Synthetic fibers include, for example, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66, polyolefin fibers such as polypropylene and polyethylene, acrylic fibers such as polyacrylonitrile, and polyvinyl alcohol fibers. And so on. Among these fibers, polyester fibers that have a relatively high melting point and are thermally stable and that provide an excellent effect on the rigidity and shape retention of the entire filter element are preferable.

しかし、第2の熱接着性繊維以外の繊維の混入比率は、濾材と端板とが熱接着することを妨げない範囲、あるいはフィルタエレメントとしての特性を失わない範囲に留めるべきであり、不織布全体に対して30質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。また、第2の熱接着性繊維の不織布全体に占める割合は好ましくは100〜70質量%であり、より好ましくは100〜80質量%であり、更に好ましくは100〜90質量%である。第2の熱接着性繊維の割合が70質量%未満であると端板自身の熱接着による結合力が弱く、フィルタエレメントのプリーツ形状を強固に保つことが出来なくなる場合がある。また濾材と端板とが充分に接着しない場合がある。   However, the mixing ratio of fibers other than the second heat-adhesive fiber should be kept in a range that does not prevent the filter medium and the end plate from being thermally bonded, or in a range that does not lose the characteristics as the filter element. Is preferably 30% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less. The proportion of the second heat-adhesive fiber in the entire nonwoven fabric is preferably 100 to 70% by mass, more preferably 100 to 80% by mass, and still more preferably 100 to 90% by mass. When the ratio of the second heat-adhesive fiber is less than 70% by mass, the bonding force of the end plate itself due to heat adhesion is weak, and the pleated shape of the filter element may not be maintained firmly. In addition, the filter medium and the end plate may not be sufficiently bonded.

第2の不織布における構成繊維の平均繊度は5〜30デシテックスであり、8〜20デシテックスであることがより好ましい。5デシテックス未満では、不織布の目合いが密になるため目合いの粗い前記濾材と充分に接着しない場合がある。また繊度が小さいために端板が柔軟になり過ぎて、フィルタエレメントのプリーツ形状を強固に保つことが出来なくなる場合がある。また30デシテックスを超えると、不織布の目合いが粗くなり過ぎるため、かえって端板が柔軟になり過ぎて、フィルタエレメントのプリーツ形状を強固に保つことが出来なくなる場合がある。   The average fineness of the constituent fibers in the second nonwoven fabric is 5 to 30 dtex, and more preferably 8 to 20 dtex. If it is less than 5 decitex, the non-woven fabric has a dense mesh, and may not adhere sufficiently to the coarse filter medium. In addition, since the fineness is small, the end plate becomes too flexible, and the pleated shape of the filter element may not be maintained firmly. On the other hand, if it exceeds 30 dtex, the texture of the nonwoven fabric becomes too coarse, so that the end plate becomes too flexible, and the pleated shape of the filter element may not be maintained firmly.

第2の不織布における厚さは1〜5mmであり、1.5〜4.5mmであることがより好ましく、2〜4mmであることが更に好ましい。厚さが1〜5mmであることにより、フィルタエレメントをフィルタ枠に装着する際にクッション性に優れ、フィルタ枠との間のシール性に優れるので好ましい。これに対して1mm未満では端板が柔軟になり過ぎて、フィルタエレメントのプリーツ形状を強固に保つことが出来なくなる場合がある。またフィルタエレメントを収納するフィルタ枠とのシール性に劣る場合がある。また5mmを超えるとフィルタエレメントとしての濾過面積が少なくなり、その結果、圧力損失が高くなり、粉塵保持容量が低下する場合がある。   The thickness of the second nonwoven fabric is 1 to 5 mm, more preferably 1.5 to 4.5 mm, and still more preferably 2 to 4 mm. A thickness of 1 to 5 mm is preferable because the cushioning property is excellent when the filter element is attached to the filter frame, and the sealing property between the filter frame is excellent. On the other hand, if it is less than 1 mm, the end plate becomes too flexible, and the pleated shape of the filter element may not be maintained firmly. Further, the sealing performance with the filter frame that houses the filter element may be poor. Moreover, when it exceeds 5 mm, the filtration area as a filter element will decrease, As a result, a pressure loss will become high and dust holding capacity may fall.

第2の不織布の面密度は50〜400g/mであることが好ましく、75〜300g/mであることがより好ましく、90〜200g/mであることが更に好ましい。面密度が50〜400g/mであることにより、プリーツ形状を強固に保つとともにフィルタエレメントを収納するフィルタ枠とのシール性に優れる。これに対して、50g/m未満では端板が柔軟になり過ぎて、フィルタエレメントのプリーツ形状を強固に保つことが出来なくなる場合がある。またフィルタエレメントを収納するフィルタ枠とのシール性に劣る場合がある。また濾材が端板に充分に接着しない場合がある。また400g/mを超えるとフィルタエレメントとしての濾過面積が少なくなり、その結果、圧力損失が高くなり、粉塵保持容量が低下する場合がある。 Preferably the surface density of the second non-woven fabric is 50 to 400 g / m 2, more preferably from 75~300g / m 2, and still more preferably from 90 to 200 g / m 2. When the surface density is 50 to 400 g / m 2 , the pleat shape is firmly maintained and the sealing performance with the filter frame that houses the filter element is excellent. On the other hand, if it is less than 50 g / m 2 , the end plate becomes too flexible, and the pleated shape of the filter element may not be maintained firmly. Further, the sealing performance with the filter frame that houses the filter element may be poor. In addition, the filter medium may not sufficiently adhere to the end plate. Moreover, when it exceeds 400 g / m < 2 >, the filtration area as a filter element will decrease, As a result, a pressure loss will become high and dust holding capacity may fall.

また第2の不織布は、濾材との接着を妨げない範囲で、補強などを目的とした、例えば不織布、織物、編物またはネットなどの他の素材と積層された複合不織布であることも可能である。この場合第2の不織布側に濾材を接着し、他の素材側をフィルタ枠側になるように配置される。なお他の素材を通気性のある素材とし、接着方法もホットメルト不織布を用いたり含浸加工、スプレー加工、表面コーティング加工、ドット加工などのように通気性を保つ加工方法を採用することで、端板に通気性を持たせて、後述するように端板を第2の不織布として利用することも可能である。   The second nonwoven fabric may be a composite nonwoven fabric laminated with another material such as a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or a net for the purpose of reinforcement within a range that does not hinder adhesion with the filter medium. . In this case, the filter medium is bonded to the second nonwoven fabric side, and the other material side is arranged to be the filter frame side. Other materials can be made of breathable materials, and the bonding method can be improved by using hot-melt non-woven fabric or adopting processing methods that maintain breathability, such as impregnation, spraying, surface coating, and dot processing. It is also possible to give the plate air permeability and use the end plate as the second nonwoven fabric as will be described later.

第2の不織布または端板の柔軟性の指標となる剛軟度(ガーレ法)の値は好ましくは1mN以上であることが好ましく、より好ましくは2mN以上であり、さらに好ましくは4mN以上である。なお剛軟度はJIS L1096:2010に記載される、曲げ反発性 A法 剛軟度(ガーレ法)に準じて測定した値を用い、タテ方向とヨコ方向の平均値を用いるものとする。   The value of the bending resistance (Gurley method) serving as an index of the flexibility of the second nonwoven fabric or the end plate is preferably 1 mN or more, more preferably 2 mN or more, and further preferably 4 mN or more. In addition, bending resistance uses the value measured according to bending resilience A method bending resistance (Gurley method) described in JIS L1096: 2010, and shall use the average value of a length direction and a horizontal direction.

また、前記端板の大きさは、図1及び図2に例示するように、プリーツの高さH(mm)およびプリーツの巾W(mm)とそれぞれ同寸法または同寸法よりもやや大きめに設定することが好ましい。   In addition, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the size of the end plate is set to be the same as or slightly larger than the pleat height H (mm) and the pleat width W (mm). It is preferable to do.

第2の不織布の濾過性能は、粗塵除去用の第2の濾材として機能することが可能であり、この場合、ASHRAE 52.1−1992に規定される試験方法において、SAE FINE ダストを用いて、質量法により評価すると、試験条件が風速0.5m/secの時に、粒子捕集平均効率が50〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が60〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が70〜99%であることが更に好ましい。粒子捕集平均効率が50%未満である場合は粗塵除去が不十分であり、粒子捕集平均効率が99%を超える場合は、不織布基材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに不織布基材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり粗塵除去用の濾材として使用できない場合がある。   The filtration performance of the second nonwoven fabric can function as a second filter medium for removing coarse dust. In this case, in the test method specified in ASHRAE 52.-1992, using SAE FINE dust When evaluated by a mass method, when the test condition is a wind speed of 0.5 m / sec, the particle collection average efficiency is preferably 50 to 99%, and the particle collection average efficiency is preferably 60 to 99%. The average particle collection efficiency is more preferably 70 to 99%. When the particle collection average efficiency is less than 50%, coarse dust removal is insufficient, and when the particle collection average efficiency exceeds 99%, the pore diameter of the nonwoven fabric substrate becomes too fine, so the nonwoven fabric immediately. In some cases, the pressure loss before and after the base material reaches the limit and the life is shortened so that it cannot be used as a filter medium for removing coarse dust.

また粗塵除去用の第2の濾材として機能するには、第2の不織布の初期の圧力損失は、試験条件が風速0.1m/secの時に、20Pa以下が好ましく、10Pa以下がより好ましく、5Pa以下が更に好ましい。また、第2の不織布の濾過寿命は風速0.5m/secの時に、最終の圧力損失200Paとした場合、粉塵捕集量100g/m以上が好ましく、200g/m以上がより好ましく、300g/m以上が更に好ましい。なお、第2の不織布の粒子捕集平均効率の値を高くしようとすると濾過寿命が短くなり(粉塵捕集量が少なくなり)、濾過寿命を長くしようとすると(粉塵捕集量を多くしようとすると)粒子捕集平均効率の値が低下することとなるので、上記好ましい範囲の不織布であれば、粗塵除去用フィルタエレメントとしてより好適に用いることができる。 In order to function as the second filter medium for removing coarse dust, the initial pressure loss of the second nonwoven fabric is preferably 20 Pa or less, more preferably 10 Pa or less, when the test condition is a wind speed of 0.1 m / sec. 5 Pa or less is more preferable. The filtration life of the second nonwoven fabric is preferably 100 g / m 2 or more, more preferably 200 g / m 2 or more, and 300 g / m 2 when the final pressure loss is 200 Pa when the wind speed is 0.5 m / sec. / M 2 or more is more preferable. In addition, if it tries to raise the value of the particle collection average efficiency of the second nonwoven fabric, the filtration life will be shortened (the amount of collected dust will be reduced), and if it is attempted to increase the life of the filtration (an attempt to increase the amount of collected dust) Then, since the value of particle collection average efficiency will fall, if it is a nonwoven fabric of the said preferable range, it can use more suitably as a filter element for coarse dust removal.

本発明では第2の不織布の構成は第1の不織布と異なる構成であることも同じ構成であることも可能である。前記濾材としての最適な構成を選択し前記端板としての最適な構成を選択した結果、第2の不織布の構成が第1の不織布と異なる構成となる場合が多いが、同じ構成であることによって、1種類の不織布で濾材と端板の両素材を製造することが可能であり、コスト低減効果がある。また後述するように濾材の端面に端板を接着し易いという効果もある。したがって、端板としての性能が重視される場合は第2の不織布の構成を第1の不織布と異なる構成とすることが可能であり、性能がそれほど重視されない場合は第2の不織布の構成を第1の不織布と同じ構成とすることが好ましい。また後述するように端板を第2の濾材として使用する場合は、端板の構成を濾材として好適な構成を有する第1の不織布の構成と同じかまたは近似させることが好ましい。   In the present invention, the configuration of the second nonwoven fabric may be different from the first nonwoven fabric or the same configuration. As a result of selecting the optimal configuration as the filter medium and selecting the optimal configuration as the end plate, the configuration of the second nonwoven fabric is often different from the configuration of the first nonwoven fabric, but by being the same configuration It is possible to manufacture both the filter medium and the end plate with a single type of non-woven fabric, and there is a cost reduction effect. In addition, as described later, there is an effect that the end plate is easily adhered to the end face of the filter medium. Therefore, when the performance as an end plate is important, the configuration of the second nonwoven fabric can be different from the configuration of the first nonwoven fabric, and when the performance is not so important, the configuration of the second nonwoven fabric is the first. It is preferable to set it as the same structure as 1 nonwoven fabric. Moreover, when using an end plate as a 2nd filter medium so that it may mention later, it is preferable to make the structure of an end plate the same as the structure of the 1st nonwoven fabric which has a suitable structure as a filter medium, or approximate.

本発明では、プリーツ折りされた濾材と当該濾材の峰線に交差する端面に端板が接着されている。ここで交差するとは峰線と端面とが任意の角度で交わることを意味しており、必ずしも直角に交わることのみを意味していないが、特殊な形状の場合を除き通常は直角又は直角に近い角度で交わるフィルタエレメントが要求される。   In the present invention, the end plate is bonded to the end face that intersects the pleated filter medium and the ridge line of the filter medium. Crossing here means that the ridgeline and the end face intersect at an arbitrary angle, and it does not necessarily mean that it intersects at right angles, but usually it is at right angles or near right angles except for special shapes. Filter elements that intersect at an angle are required.

また前記濾材と前記端板とは第1の熱接着性繊維又は/及び第2の熱接着性繊維によって接着している。詳細には、濾材と端板とを接触状態で固定しておき、濾材に含有される第1の熱接着性繊維の低融点樹脂成分の融点P1と端板に含有される第2の熱接着性繊維の低融点樹脂成分の融点P2とを比較して、より低い融点を有する低融点樹脂成分(P1又はP2)の融点の温度以上で且つより高い融点を有する低融点樹脂成分(P2又はP1)の融点の温度未満に、前記濾材又は端板とを加熱処理することで、濾材又は端板に含まれる熱接着性繊維(第1の熱接着性繊維又は第2の熱接着性繊維)が、相手側(端板又は濾材)の構成繊維に融着することで接着が行われる。なお、融点P1と融点P2のいずれか高い方の融点以上に加熱処理が行われた場合には、両方の熱接着性繊維(第1の熱接着性繊維及び第2の熱接着性繊維)が相手側(端板及び濾材)の構成繊維に融着することで接着が行われる。   Moreover, the said filter medium and the said end plate are adhere | attached with the 1st heat bondable fiber or / and the 2nd heat bondable fiber. Specifically, the filter medium and the end plate are fixed in contact with each other, the melting point P1 of the low melting point resin component of the first heat-adhesive fiber contained in the filter medium and the second heat bond contained in the end plate. The low melting point resin component (P2 or P1) having a higher melting point than the melting point of the low melting point resin component (P1 or P2) having a lower melting point compared with the melting point P2 of the low melting point resin component of the conductive fiber The heat-adhesive fiber (the first heat-adhesive fiber or the second heat-adhesive fiber) contained in the filter medium or the end plate is obtained by heat-treating the filter medium or the end plate below the temperature of the melting point of Adhesion is performed by fusing to the constituent fiber of the other side (end plate or filter medium). In addition, when heat processing are performed more than the higher melting | fusing point of melting | fusing point P1 and melting | fusing point P2, both heat bondable fibers (1st heat bondable fiber and 2nd heat bondable fiber) Adhesion is performed by fusing to the constituent fibers of the other side (end plate and filter medium).

好ましい接着の形態としては、例えば第1の熱接着性繊維と第2の熱接着性繊維とが同じ材質の繊維であると、熱接着性繊維同士の相溶性が良いので濾材と端板とが接着し易いという利点がある。また第1の熱接着性繊維の融点P1と第2の熱接着性繊維の融点P2とが同じである場合も、接着温度を一定とすることができるので濾材と端板とが接着し易いという利点がある。したがって第1の熱接着性繊維と第2の熱接着性繊維とが同一の繊維であれば熱接着性繊維同士の相溶性が良く更に接着温度を一定とすることができるので濾材と端板とが更に接着し易いという利点がある。また第1の不織布と第2の不織布が同一の繊維構成であれば、加熱による第1の熱接着性繊維と第2の熱接着性繊維の他の繊維に対する接着挙動が同じになるので、濾材と端板とが更に接着し易いという利点がある。   As a preferable form of adhesion, for example, if the first heat-adhesive fiber and the second heat-adhesive fiber are fibers of the same material, the heat-adhesive fibers are compatible with each other, so the filter medium and the end plate are There is an advantage that it is easy to adhere. Further, even when the melting point P1 of the first heat-adhesive fiber and the melting point P2 of the second heat-adhesive fiber are the same, the filter medium and the end plate can be easily bonded because the bonding temperature can be made constant. There are advantages. Therefore, if the first heat-adhesive fiber and the second heat-adhesive fiber are the same fiber, the heat-adhesive fibers are compatible with each other and the bonding temperature can be made constant. Has the advantage that it is easier to bond. Further, if the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric have the same fiber configuration, the adhesive behavior of the first heat-adhesive fiber and the second heat-adhesive fiber due to heating to the other fibers is the same. There is an advantage that the end plate and the end plate are more easily bonded.

本発明では、濾材と端板とをそれぞれに含まれる熱接着性繊維によって接着しているので、特許文献1に示される粗塵除去用のフィルタエレメントのような接着剤を用いる方法よりも軽量化が可能であり、且つコスト低減が可能である。また端板の構成を濾材の構成に合わせるか又は近似させることによって、濾材と端板とが接着し易くなっている。また端板の厚さも厚くなっているのでプリーツ形状の濾材の保形性も優れている。   In the present invention, since the filter medium and the end plate are bonded to each other by the heat-bonding fibers contained therein, the weight is reduced compared to the method using an adhesive such as the filter element for removing coarse dust shown in Patent Document 1. The cost can be reduced. Further, by matching or approximating the configuration of the end plate to the configuration of the filter medium, the filter medium and the end plate can be easily bonded. Moreover, since the thickness of the end plate is increased, the shape retention of the pleated filter medium is excellent.

濾材と端板とを接着させる方法としては、例えば特許文献2に記載される方法を適用することができる。当該文献の図5及び図6には、矩形状箱型をなす断面コの字形状の型枠106内に、プリーツ折り加工された濾材102をプリーツの峰線に直交する端面102aが固着側となるように収納し、次いで、濾材102の端面102aに接着層を有するテープ103を重ね合わせ、この状態で加熱板105をテープ103に押し当ててテープ103を濾材102の端面102aに加熱圧着する方法が記載されている。本願発明では、接着層を有するテープ103の代わりに端板12a、12bを用いることで濾材と端板とを接着させることができる。   As a method for adhering the filter medium and the end plate, for example, a method described in Patent Document 2 can be applied. In FIGS. 5 and 6 of the document, an end surface 102a perpendicular to the pleat ridge line is attached to the fixing side of a filter medium 102 that has been pleated in a U-shaped mold 106 having a rectangular box shape. Next, a tape 103 having an adhesive layer is superimposed on the end face 102a of the filter medium 102, and in this state, the heating plate 105 is pressed against the tape 103 and the tape 103 is thermocompression bonded to the end face 102a of the filter medium 102. Is described. In this invention, a filter medium and an end plate can be adhere | attached by using the end plates 12a and 12b instead of the tape 103 which has an contact bonding layer.

図6に示す方法を採用した場合、本発明では加熱板105を端板12a、12bに直接押し当てることになるので、端板を濾材に接着させる工程を繰り返し長時間行うと加熱板105に端板を構成する第2の熱接着性繊維の低融点樹脂成分の一部が溶融付着する場合がある。そのため前記端板を、第2の不織布と、不織布、織物、編物またはネットなどの、低融点樹脂成分よりも高い融点を有する他の素材とを積層した複合不織布としておき、第2の不織布側に濾材を配置し、他の素材側に加熱板を配置すれば、加熱板105に低融点樹脂成分が付着することを防止することができる。   When the method shown in FIG. 6 is adopted, in the present invention, the heating plate 105 is directly pressed against the end plates 12a and 12b. A part of the low melting point resin component of the second heat-adhesive fiber constituting the plate may be melted and adhered. Therefore, the end plate is set as a composite nonwoven fabric obtained by laminating the second nonwoven fabric and another material having a melting point higher than the low melting point resin component, such as a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or a net, on the second nonwoven fabric side. If the filter medium is disposed and the heating plate is disposed on the other material side, the low melting point resin component can be prevented from adhering to the heating plate 105.

本発明では、前記濾材と前記端板とを第1の熱接着性繊維又は/及び第2の接着性繊維によって接着してフィルタエレメントを一旦形成し、このフィルタエレメントをフィルタエレメント中間体として、当該フィルタエレメント中間体全体を第1の熱接着性繊維または第2の接着性繊維の融点よりも高い温度、例えば10℃以上高い温度で加熱処理することも好ましい。フィルタエレメント中間体全体を加熱処理することによって、フィルタエレメント全体を更に剛性のある構造に変化させることができる。その理由として、プリーツ折り加工の際に圧縮されていた第1の不織布の厚さが元の厚さに回復し、その状態で第1の熱接着性繊維による再融着が行われ回復した厚さがそのまま固定されると共に、その回復した状態においてプリーツの峰部分又は谷部分でも再融着が行われV字形又はU字形の形状がそのまま固定されるためと考えられる。   In the present invention, the filter medium and the end plate are bonded to each other by the first thermal adhesive fiber or / and the second adhesive fiber to once form a filter element, and the filter element is used as a filter element intermediate, It is also preferable to heat-treat the entire filter element intermediate at a temperature higher than the melting point of the first heat-adhesive fiber or the second adhesive fiber, for example, 10 ° C. or higher. By heating the entire filter element intermediate, the entire filter element can be changed to a more rigid structure. The reason for this is that the thickness of the first nonwoven fabric that has been compressed during the pleat folding process is restored to the original thickness, and in this state, re-fusion with the first heat-bonding fibers is performed and the thickness is restored. This is considered to be because the V-shaped or U-shaped shape is fixed as it is because the pleat is fixed as it is, and the pleated peak portion or valley portion is re-fused in the recovered state.

本発明では、プリーツ折りされた濾材のプリーツの峰線に交差する端面に端板が接着されていることを必須とするが、濾材のプリーツの峰線と平行な端面にも第2の端板が接着されていることが可能である。この第2の端板の材質は特に限定されることはなく、また濾材に接着する方法も特に限定されることはなく、前記端板12a、12bと同一の端板であることも可能である。   In the present invention, it is essential that the end plate is bonded to the end face that intersects the pleated ridge line of the pleated filter medium, but the second end plate is also attached to the end face parallel to the pleated ridge line of the filter medium. Can be glued. The material of the second end plate is not particularly limited, and the method of adhering to the filter medium is not particularly limited, and can be the same end plate as the end plates 12a and 12b. .

また、フィルタエレメントの全体の大きさは、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタエレメントの場合、空気の流入面の一辺の寸法が80〜500mmが好ましく、100〜400mmがより好ましく、150〜300mmが更に好ましい。また、奥行は10〜100mmが好ましく、15〜75mmがより好ましく、20〜50mmが更に好ましい。また、ビル、工場、事務所などに設置される空気清浄装置に、パッケージフィルター、ファンコイルユニット、中央空調用フィルタユニット等の粗塵除去用フィルタとして使用されるフィルタエレメントの場合、空気の流入面の一辺の寸法が200〜1500mmが好ましく、300〜1000mmがより好ましく、400〜700mmが更に好ましい。また、奥行は10〜500mmが好ましく、15〜400mmがより好ましく、20〜300mmが更に好ましい。   The overall size of the filter element is such that the dimension of one side of the air inflow surface is 80 to 500 mm in the case of a filter element that is used by being mounted on an air conditioner in a living environment such as an automobile or a home air cleaner. Is preferable, 100 to 400 mm is more preferable, and 150 to 300 mm is still more preferable. Further, the depth is preferably 10 to 100 mm, more preferably 15 to 75 mm, and still more preferably 20 to 50 mm. In addition, in the case of filter elements used as coarse dust removal filters such as package filters, fan coil units, and central air conditioning filter units in air purifiers installed in buildings, factories, offices, etc., the air inflow surface The dimension of one side is preferably 200 to 1500 mm, more preferably 300 to 1000 mm, and still more preferably 400 to 700 mm. The depth is preferably 10 to 500 mm, more preferably 15 to 400 mm, and still more preferably 20 to 300 mm.

前記フィルタエレメントを空調装置に適用する場合はフィルタエレメントをフィルタ枠に装着して用いることができる。このフィルタ枠は剛性のある材質である限り特に限定されず、木材、金属、プラスチック等が適用され、数回の洗浄再生の後に焼却、廃棄される場合は木材が好ましい。   When the filter element is applied to an air conditioner, the filter element can be used by being attached to a filter frame. The filter frame is not particularly limited as long as it is a rigid material, and wood, metal, plastic, or the like is applied, and wood is preferable when incinerated and discarded after several washing and regeneration.

本発明のフィルタエレメントにあっては、端板を構成する第2の不織布を、濾材を構成する第1の不織布と同じ材料、又は近似した材料とすることが可能であるので、当該濾材を第1の濾材とすると、当該端板を第2の濾材として使用することが可能である。端板を第2の濾材として使用する好ましい一例として、図3の自動車の空調装置20を例示することができる。   In the filter element of the present invention, the second nonwoven fabric constituting the end plate can be made of the same material as the first nonwoven fabric constituting the filter medium or a similar material. If the filter medium is 1, the end plate can be used as the second filter medium. As a preferred example of using the end plate as the second filter medium, the automobile air conditioner 20 of FIG. 3 can be exemplified.

この空調装置20においては、本願発明のフィルタエレメント10がフィルタ枠30に収納されている。フィルタ枠30は、内気が流入する流入口31および外気が流入する流入口32と、濾過後の気流が流出する流出口34と、前記流入口31、32と前記流出口34との間に設けられた側壁33とを備えており、前記側壁33の一部に開口33aが設けられている。さらに側壁の開口33aの少なくとも一部が前記端板12a又は12bによって塞がれるように前記フィルタエレメント10が収納されており、前記端板12a又は12bによって濾過が可能となっている。また開口33aには内気用のダクト41が接続されており、流出口34には流出用のダクト42が接続されている。またフィルタ枠33には流入口31、32の境に内外気の切り換えを行う内外気切換ドア35が設けられており、フィルタエレメント10の収納部の下方にブロワ40が設けられており、このブロワ40を駆動するモータ50がフィルタ枠33の外側に配置されている。   In the air conditioner 20, the filter element 10 of the present invention is housed in the filter frame 30. The filter frame 30 is provided between the inflow port 31 through which the inside air flows in, the inflow port 32 through which the outside air flows in, the outflow port 34 through which the airflow after filtration flows out, and the inflow ports 31, 32 and the outflow port 34. And an opening 33 a is provided in a part of the side wall 33. Further, the filter element 10 is accommodated so that at least a part of the opening 33a on the side wall is closed by the end plate 12a or 12b, and filtration is possible by the end plate 12a or 12b. A duct 41 for inside air is connected to the opening 33a, and an outflow duct 42 is connected to the outlet 34. The filter frame 33 is provided with an inside / outside air switching door 35 that switches between inside and outside air at the boundary between the inlets 31 and 32, and a blower 40 is provided below the storage portion of the filter element 10. A motor 50 for driving the motor 40 is disposed outside the filter frame 33.

このフィルタ装置20によって、フィルタエレメント10が目詰まりした場合でも、バイパスとして内気用のダクト41から開口33a及び端板12a、12bを通してフィルタエレメント10に内気が流入すると共に端板によって内気の濾過を行うことができる。また、端板12a、12bを通過する空気は粉塵濃度が極めて低い内気のみであるため、端板12a、12bの圧力損失が上昇し難い構造となっている。その結果、急激にブロワ40に負担がかかったり、送風量が極端に低下したりするというリスクを回避することが可能であり、またフィルタエレメントの交換までの時間の確保が可能である。   Even when the filter element 10 is clogged by this filter device 20, the inside air flows into the filter element 10 from the duct 41 for inside air through the opening 33a and the end plates 12a and 12b as a bypass, and the inside air is filtered by the end plate. be able to. Further, since the air passing through the end plates 12a and 12b is only the inside air having a very low dust concentration, the pressure loss of the end plates 12a and 12b is difficult to increase. As a result, it is possible to avoid the risk that the blower 40 is suddenly burdened or the air flow rate is extremely reduced, and it is possible to secure time until the filter element is replaced.

本発明のフィルタエレメントの濾過性能は、粗塵除去用のフィルタとして機能することが好ましく、第1の不織布のみを濾材として使用した場合、ASHRAE 52.1−1992に規定される試験方法において、SAE FINE ダストを用いて、質量法により評価すると、空気の流入面の少なくとも一辺の寸法が80〜500mmの場合、試験条件が間口風速2.7m/secの時に、粒子捕集平均効率が50〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が60〜99%であることが好ましく、粒子捕集平均効率が70〜99%であることが更に好ましい。粒子捕集平均効率が50%未満である場合は粗塵除去が不十分であり、粒子捕集平均効率が99%を超える場合は、不織布基材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに不織布基材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり粗塵除去用のフィルタとして使用できない場合がある。   The filtration performance of the filter element of the present invention preferably functions as a filter for removing coarse dust. When only the first nonwoven fabric is used as a filter medium, the SAE is used in the test method defined in ASHRAE 52.1-1992. When evaluated by a mass method using FINE dust, when the dimension of at least one side of the air inflow surface is 80 to 500 mm, the average particle collection efficiency is 50 to 99 when the test condition is the frontage wind speed of 2.7 m / sec. %, The particle collection average efficiency is preferably 60 to 99%, and the particle collection average efficiency is more preferably 70 to 99%. When the particle collection average efficiency is less than 50%, coarse dust removal is insufficient, and when the particle collection average efficiency exceeds 99%, the pore diameter of the nonwoven fabric substrate becomes too fine, so the nonwoven fabric immediately. In some cases, the pressure loss before and after the base material reaches the limit and the life is shortened so that it cannot be used as a filter for removing coarse dust.

また、前記フィルタエレメントの初期の圧力損失は、空気の流入面の少なくとも一辺の寸法が80〜500mmの場合、試験条件が間口風速2.7m/secの時に、150Pa以下が好ましく、100Pa以下がより好ましく、80Pa以下が更に好ましい。また、前記フィルタエレメントの濾過寿命は、最終の圧力損失200Paとした場合、間口面積当たりの粉塵捕集量500g/m以上が好ましく、750g/m以上がより好ましく、1000g/m以上が更に好ましい。なお、前記不織布基材が、不織布、織物、編物またはネットなどの他の素材と積層された複合基材である場合には、前述の各圧力損失は、積層された他の素材やフィルタの圧力損失を加算した圧力損失とすることができる。 The initial pressure loss of the filter element is preferably 150 Pa or less and more preferably 100 Pa or less when the test condition is a frontage wind speed of 2.7 m / sec when the dimension of at least one side of the air inflow surface is 80 to 500 mm. 80 Pa or less is more preferable. The filter element has a filtration life of preferably 500 g / m 2 or more, more preferably 750 g / m 2 or more, more preferably 1000 g / m 2 or more when the final pressure loss is 200 Pa. Further preferred. When the nonwoven fabric substrate is a composite substrate laminated with other materials such as nonwoven fabric, woven fabric, knitted fabric, or net, the above-mentioned pressure loss is the pressure of other laminated materials or filters. It can be set as the pressure loss which added loss.

以上説明したように、本発明のフィルタエレメントは、特許文献1に示されるような粗塵除去用のフィルタエレメントよりも、濾材の厚さを厚くすることで単位面積当たりの粉塵保持容量を増加させ、その分だけプリーツ間隔を広げて濾材の面積を少なくすることで全体の粉塵保持容量を同等とすることが可能であり、その結果、フィルタエレメントの製造コストを低下させることができる。また、濾材と端板とをそれぞれに含まれる熱接着性繊維によって接着しているので、特許文献1に示される粗塵除去用のフィルタエレメントのような接着剤を用いる方法よりも軽量化が可能であり、且つコスト低減が可能である。また端板の構成を濾材の構成に合わせるか又は近似させることによって、濾材と端板とが接着し易くなっている。また端板の厚さも厚くなっているのでプリーツ形状の濾材の保形性も優れている。また端板に空気が通過する構造を採用して、端板を第2の濾材として用いる場合は、より低い圧力損失と更なる長寿命化が可能となる。このように、本発明の粗塵除去用のフィルタエレメントは、濾過寿命或いは粉塵保持能力に優れ、且つ圧力損失が少なく、軽量化及び低コスト化が可能な新規な構造を有している。   As described above, the filter element of the present invention increases the dust holding capacity per unit area by increasing the thickness of the filter medium as compared with the filter element for removing coarse dust as disclosed in Patent Document 1. By increasing the pleat interval accordingly and reducing the area of the filter medium, the entire dust holding capacity can be made equal, and as a result, the manufacturing cost of the filter element can be reduced. Further, since the filter medium and the end plate are bonded to each other by the heat-bonding fibers contained therein, the weight can be reduced as compared with the method using an adhesive such as the filter element for removing coarse dust shown in Patent Document 1. And cost reduction is possible. Further, by matching or approximating the configuration of the end plate to the configuration of the filter medium, the filter medium and the end plate can be easily bonded. Moreover, since the thickness of the end plate is increased, the shape retention of the pleated filter medium is excellent. In addition, when a structure in which air passes through the end plate and the end plate is used as the second filter medium, a lower pressure loss and a longer life can be achieved. Thus, the filter element for removing coarse dust of the present invention has a novel structure that is excellent in filtration life or dust holding capacity, has little pressure loss, and can be reduced in weight and cost.

以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but these are only suitable examples for facilitating the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the contents of these examples.

(第1の不織布又は第2の不織布の濾過性能試験方法−質量法)
ASHRAE 52.1−1992に規定される試験方法において、風速0.5m/secにて、圧力損失が200PaになるまでSAE FINE ダストを供給した後、粒子捕集平均効率(%)及び濾過寿命(粉塵捕集量)(g/m)を求める。また、初期の圧力損失(Pa)は風速0.1m/secにて測定した値を用いる。
(First nonwoven fabric or second nonwoven fabric filtration performance test method-mass method)
In the test method defined in ASHRAE 52.1-1992, after supplying SAE FINE dust at a wind speed of 0.5 m / sec until the pressure loss reaches 200 Pa, the particle collection average efficiency (%) and the filtration life ( Dust collection amount (g / m 2 ) is determined. The initial pressure loss (Pa) is a value measured at a wind speed of 0.1 m / sec.

(フィルタエレメントの濾過性能試験方法−質量法)
ASHRAE 52.1−1992に規定される試験方法において、間口風速2.7m/secにて、圧力損失が200PaになるまでSAE FINE ダストを供給した後、間口当たりの粒子捕集平均効率(%)及び濾過寿命(粉塵捕集量)(g/m)を求める。また、初期の圧力損失(Pa)は間口風速2.7m/secにて測定した値を用いる。
なお、フィルタエレメントの濾過性能は第1の不織布のみを濾材として使用した場合の評価を示す。
(Filter element filtration performance test method-mass method)
In the test method specified in ASHRAE 52.1-1992, after the SAE FINE dust was supplied at a frontage wind speed of 2.7 m / sec until the pressure loss reached 200 Pa, the particle collection average efficiency per frontage (%) And the filtration life (dust collection amount) (g / m 2 ) is determined. The initial pressure loss (Pa) is a value measured at a frontage wind speed of 2.7 m / sec.
In addition, the filtration performance of a filter element shows the evaluation at the time of using only a 1st nonwoven fabric as a filter medium.

(実施例1)
芯成分が融点248℃のポリエステル樹脂であり、鞘成分が融点72℃のポリエステル樹脂からなる複合繊維(繊度22デシテックス、繊維長64mm)からなるステープル繊維65質量%と、芯成分が融点248℃のポリエステル樹脂であり、鞘成分が融点72℃のポリエステル樹脂からなる複合繊維(繊度6.6デシテックス、繊維長51mm)からなるステープル繊維35質量%とを混合して、カード機を使用して繊維ウエブ(平均繊度12.1デシテックス)を形成した。次いで、この繊維ウエブをエアスルー型の乾燥機を用いて、150℃の熱風により加熱接着処理を行い、面密度95g/mで、厚さ1.5mmの第1の不織布を形成した。得られた第1の不織布の濾過性能を評価した結果を表1に示す。
次いで、得られた第1の不織布に、プリーツの高さが29mm、プリーツのピッチ(峰間隔)が20mm、プリーツの数10峰となるようにプリーツ加工を施し濾材とした。次いで、プリーツの峰線と交差する濾材端面に、第1の不織布を巾29mm×長さ206mmにカットして作製した端板(剛軟度4.9mN)を加熱により接着して、全体の大きさが端板側206mm×端板と垂直な側212mmのフィルタエレメントを作製した。得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表1に示す。
なお端板の接着については、図5及び図6に示すように、矩形状箱型をなす断面コの字形状の型枠106内に、プリーツ折り加工した濾材をプリーツの峰線に直交する端面が固着側となるように収納し、次いで、濾材の端面に端板を重ね合わせ、この状態で100℃の加熱板105を端板に押し当てて端板を濾材の端面に加熱圧着した。
Example 1
65% by mass staple fiber composed of a composite fiber (fineness 22 decitex, fiber length 64 mm) composed of a polyester resin having a melting point of 248 ° C. and a sheath component having a melting point of 72 ° C., and a core component having a melting point of 248 ° C. It is a polyester resin, mixed with 35% by mass of staple fibers made of a composite fiber (fineness 6.6 dtex, fiber length 51 mm) made of polyester resin with a sheath component having a melting point of 72 ° C., and a fiber web using a card machine. (Average fineness 12.1 dtex) was formed. Next, this fiber web was subjected to heat bonding treatment with hot air at 150 ° C. using an air-through dryer to form a first nonwoven fabric having a surface density of 95 g / m 2 and a thickness of 1.5 mm. Table 1 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric.
Next, the obtained first nonwoven fabric was subjected to pleating so that the height of the pleats was 29 mm, the pitch (peak interval) of the pleats was 20 mm, and several tens of pleats were used, thereby obtaining a filter medium. Next, an end plate (flexural softness 4.9 mN) produced by cutting the first nonwoven fabric into a width of 29 mm and a length of 206 mm is bonded to the end face of the filter medium intersecting with the pleat ridgeline by heating. A filter element having a length of 206 mm on the end plate side and 212 mm on the side perpendicular to the end plate was produced. Table 1 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained filter element.
As shown in FIGS. 5 and 6, the end plate is bonded to the end face perpendicular to the pleated ridge line of the filter material obtained by folding the pleat in a rectangular box-shaped mold 106. Then, the end plate was placed on the end face of the filter medium, and in this state, the heating plate 105 at 100 ° C. was pressed against the end plate, and the end plate was thermocompression bonded to the end face of the filter medium.

(実施例2)
実施例1において、面密度125g/mで、厚さ2.2mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表1に示す。
(Example 2)
A filter element was produced in the same manner as in Example 1, except that a first nonwoven fabric having a surface density of 125 g / m 2 and a thickness of 2.2 mm was formed. Table 1 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(実施例3)
実施例1において、面密度140g/mで、厚さ2.8mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表1に示す。
(Example 3)
A filter element was produced in the same manner as in Example 1, except that a first nonwoven fabric having a surface density of 140 g / m 2 and a thickness of 2.8 mm was formed. Table 1 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(実施例4)
実施例1において、面密度150g/mで、厚さ3.5mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表1に示す。
Example 4
A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except that a first nonwoven fabric having a surface density of 150 g / m 2 and a thickness of 3.5 mm was formed. Table 1 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(実施例5)
実施例1において、面密度190g/mで、厚さ4.5mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表2に示す。
(Example 5)
A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except that a first nonwoven fabric having a surface density of 190 g / m 2 and a thickness of 4.5 mm was formed. Table 2 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(実施例6)
実施例1において、面密度140g/mで、厚さ2.8mmの第1の不織布を形成したこと、及び第1の不織布と同様にして面密度125g/mで、厚さ2.2mmの第2の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布及び第2の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表2に示す。
(Example 6)
In Example 1, a first nonwoven fabric having a surface density of 140 g / m 2 and a thickness of 2.8 mm was formed, and in the same manner as the first nonwoven fabric, a surface density of 125 g / m 2 and a thickness of 2.2 mm. A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except that the second nonwoven fabric was formed. Table 2 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(実施例7)
実施例1において、面密度150g/mで、厚さ3.5mmの第1の不織布を形成したこと、第1の不織布と同様にして面密度140g/mで、厚さ2.8mmの第2の不織布を形成したこと、及び第1の不織布に、プリーツの高さが29mm、プリーツのピッチ(峰間隔)が27mm、プリーツの数8峰となるようにプリーツ加工を施し濾材としたこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布及び第2の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表2に示す。
(Example 7)
In Example 1, the first nonwoven fabric having a surface density of 150 g / m 2 and a thickness of 3.5 mm was formed. Similarly to the first nonwoven fabric, the surface density was 140 g / m 2 and the thickness was 2.8 mm. The second nonwoven fabric was formed, and the first nonwoven fabric was subjected to pleating so that the height of the pleats was 29 mm, the pitch of the pleats (peak interval) was 27 mm, and the number of pleats was 8 peaks. A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 2 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(実施例8)
実施例1において、面密度150g/mで、厚さ3.5mmの第1の不織布を形成したこと、第1の不織布と同様にして面密度140g/mで、厚さ2.8mmの第2の不織布を形成したこと、及び第1の不織布に、プリーツの高さが29mm、プリーツのピッチ(峰間隔)が14mm、プリーツの数15峰となるようにプリーツ加工を施し濾材としたこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布及び第2の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表2に示す。
(Example 8)
In Example 1, the first nonwoven fabric having a surface density of 150 g / m 2 and a thickness of 3.5 mm was formed. Similarly to the first nonwoven fabric, the surface density was 140 g / m 2 and the thickness was 2.8 mm. The second nonwoven fabric was formed, and the first nonwoven fabric was subjected to pleating so that the height of the pleats was 29 mm, the pleat pitch (peak interval) was 14 mm, and the number of pleats was 15 peaks. A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 2 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element.

(比較例1)
芯成分が融点160℃のポリプロピレン樹脂であり、鞘成分が融点140℃のポリエチレン樹脂からなる複合繊維(繊度6.6デシテックス、繊維長64mm)からなるステープル繊維75質量%と、芯成分が融点160℃のポリプロピレン樹脂であり、鞘成分が融点140℃のポリエチレン樹脂からなる複合繊維(繊度2.2デシテックス、繊維長51mm)からなるステープル繊維25質量%とを混合して、カード機を使用して繊維ウエブ(平均繊度4.4デシテックス)を形成した。次いで、この繊維ウエブをエアスルー型の乾燥機を用いて、140℃の熱風により加熱接着処理を行い、面密度85g/mで、厚さ0.9mmの第1の不織布を形成した。得られた第1の不織布の濾過性能を評価した結果を表3に示す。
次いで、得られた第1の不織布に、プリーツの高さが29mm、プリーツのピッチ(峰間隔)が5mm、プリーツの数40峰となるようにプリーツ加工を施し濾材とした。次いで、スポット状に熱圧着された面密度220g/mのスパンボンド不織布に面密度380g/mのホットメルト樹脂をコーティングした後に巾29mm×長さ206mmにカットして作製した端板(剛軟度:高すぎて測定不能、濾過性能:通気性が無いため測定不能)を準備して、この端板をプリーツの峰線と交差する濾材端面に、実施例1と同様にして加熱により接着して、全体の大きさが端板側206mm×端板と垂直な側212mmのフィルタエレメントを作製した。得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表3に示す。この比較例1では、端板にホットメルト樹脂をコーティングしているため、また濾材の面積が大きいので、製作コストが高くなるという問題があった。また平均繊度が5デシテックス未満であるため、実施例1〜7と比較して質量法効率は高いものの濾過寿命が短いものであった。
(Comparative Example 1)
The core component is a polypropylene resin having a melting point of 160 ° C., the sheath component is 75% by mass of staple fibers made of a polyethylene resin having a melting point of 140 ° C. (fineness: 6.6 dtex, fiber length: 64 mm), and the core component has a melting point of 160 A card machine is used by mixing 25% by mass of staple fibers made of a composite fiber (fineness 2.2 decitex, fiber length 51 mm), which is a polypropylene resin having a melting point of 140 ° C. and a sheath component. A fiber web (average fineness 4.4 dtex) was formed. Next, this fiber web was subjected to heat adhesion treatment with hot air at 140 ° C. using an air-through dryer to form a first nonwoven fabric having a surface density of 85 g / m 2 and a thickness of 0.9 mm. Table 3 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric.
Next, the obtained first nonwoven fabric was subjected to pleating so that the height of the pleats was 29 mm, the pitch (peak interval) of the pleats was 5 mm, and the number of pleats was several 40. Thus, a filter medium was obtained. Then, an end plate fabricated by cutting to width 29 mm × length 206mm after coating the spot shape heat crimped surface density 220 g / m 2 spunbond nonwoven fabric surface density 380 g / m 2 of a hot melt resin (Tsuyoshi Softness: too high to be measured, filtration performance: impossible to measure due to lack of air permeability), and this end plate is bonded to the end face of the filter medium intersecting the pleated ridge line by heating in the same manner as in Example 1. Thus, a filter element having an overall size of 206 mm on the end plate side and 212 mm on the side perpendicular to the end plate was produced. Table 3 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained filter element. In Comparative Example 1, since the end plate was coated with hot melt resin, and the area of the filter medium was large, there was a problem that the manufacturing cost was high. Moreover, since the average fineness was less than 5 dtex, the mass life efficiency was high compared with Examples 1-7, but the filtration life was short.

(比較例2)
実施例1において、面密度50g/mで、厚さ0.7mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを製作しようとしたが、第1不織布の厚さが薄く、また端板に用いた第1不織布の厚さも薄かったので、濾材と端板との接着が困難であり、フィルタエレメントを製作することができなかった。得られた第1の不織布の濾過性能を評価した結果を表3に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, an attempt was made to produce a filter element in the same manner as in Example 1 except that a first nonwoven fabric having a surface density of 50 g / m 2 and a thickness of 0.7 mm was formed. Since the thickness of the first nonwoven fabric used for the end plate was also thin, it was difficult to bond the filter medium to the end plate, and the filter element could not be manufactured. Table 3 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric.

(比較例3)
実施例1において、面密度80g/mで、厚さ0.8mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを製作しようとしたが、第1不織布の厚さが薄く、また端板に用いた第1不織布の厚さも薄かったので、濾材と端板との接着が困難であり、フィルタエレメントを製作することができなかった。得られた第1の不織布の濾過性能を評価した結果を表3に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 1, an attempt was made to manufacture a filter element in the same manner as in Example 1 except that a first nonwoven fabric having a surface density of 80 g / m 2 and a thickness of 0.8 mm was formed. Since the thickness of the first nonwoven fabric used for the end plate was also thin, it was difficult to bond the filter medium to the end plate, and the filter element could not be manufactured. Table 3 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric.

(比較例4)
実施例1において、面密度280g/mで、厚さ6.0mmの第1の不織布を形成したこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表3に示す。この比較例4では、第1の不織布の厚さが厚いため、プリーツの峰付部分または谷部分で濾材の壁面同士が接触してデッドスペースが多くなり、その結果、得られたフィルタエレメントは濾過寿命に劣るものであった。
(Comparative Example 4)
A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except that a first nonwoven fabric having a surface density of 280 g / m 2 and a thickness of 6.0 mm was formed. Table 3 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element. In Comparative Example 4, since the thickness of the first non-woven fabric is thick, the wall surfaces of the filter medium are in contact with each other at the pleated or valley portions of the pleats, and the dead space increases. As a result, the obtained filter element is filtered. It was inferior in life.

(比較例5)
実施例1において、面密度450g/mで、厚さ10.0mmの第1の不織布を形成したこと、第1の不織布と同様にして面密度140g/mで、厚さ2.8mmの第2の不織布を形成したこと、及び第1の不織布に、プリーツの高さが29mm、プリーツのピッチ(峰間隔)が40mm、プリーツの数5峰となるようにプリーツ加工を施し濾材としたこと以外は実施例1と同様にしてフィルタエレメントを作製した。得られた第1の不織布及び第2の不織布の濾過性能と、得られたフィルタエレメントの濾過性能を評価した結果を表3に示す。この比較例5では、第1の不織布の厚さが厚いため、またプリーツの峰付部分または谷部分で濾材の壁面同士が接触してデッドスペースが多くなり、その結果、得られたフィルタエレメントは初期の圧力損失が高く、濾過性能を評価するに値しないものであった。
(Comparative Example 5)
In Example 1, the first nonwoven fabric having a surface density of 450 g / m 2 and a thickness of 10.0 mm was formed. Similarly to the first nonwoven fabric, the surface density was 140 g / m 2 and the thickness was 2.8 mm. The second nonwoven fabric was formed, and the first nonwoven fabric was subjected to pleating so that the height of the pleats was 29 mm, the pleat pitch (peak interval) was 40 mm, and the number of the pleats was 5 peaks, and a filter medium was obtained. A filter element was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 3 shows the results of evaluating the filtration performance of the obtained first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric and the filtration performance of the obtained filter element. In this comparative example 5, because the thickness of the first nonwoven fabric is thick, the wall surfaces of the filter media are in contact with each other at the pleated or valley portions of the pleats, and the dead space increases. As a result, the obtained filter element is The initial pressure loss was high and it was not worthy of evaluating the filtration performance.

表1

Figure 0006143503































Table 1
Figure 0006143503































表2

Figure 0006143503
Table 2
Figure 0006143503

表3

Figure 0006143503
Table 3
Figure 0006143503

表1〜3から明らかなように、実施例1〜8のフィルタエレメントは、濾過寿命に優れ、且つ圧力損失が少なく、且つ軽量化及び低コスト化が可能な構造を有しており、粗塵除去用のフィルタエレメントとして好適であった。また端板を第2の濾材として使用可能であった。これに対して、比較例1では端板にホットメルト樹脂をコーティングしているため、また濾材の面積が大きいので、製作コストが高くなるという問題があった。また平均繊度が5デシテックス未満であるため、質量法効率は高いものの濾過寿命が短いものであった。また比較例2〜3ではフィルタエレメントを形成するのが困難であり、また比較例4〜5のフィルタエレメントは、圧力損失が高く、濾過寿命が劣り、粗塵除去用のフィルタエレメントとして不適であった。   As is clear from Tables 1 to 3, the filter elements of Examples 1 to 8 have a structure in which the filtration life is excellent, the pressure loss is small, and the weight and cost can be reduced. It was suitable as a filter element for removal. The end plate could be used as the second filter medium. On the other hand, in Comparative Example 1, since the hot melt resin was coated on the end plate and the area of the filter medium was large, there was a problem that the manufacturing cost was high. Moreover, since the average fineness was less than 5 dtex, the mass life was high, but the filtration life was short. In Comparative Examples 2 to 3, it is difficult to form a filter element. In addition, the filter elements of Comparative Examples 4 to 5 have high pressure loss, poor filtration life, and are not suitable as filter elements for removing coarse dust. It was.

10 フィルタエレメント
11 濾材
12a 端板
12b 端板
13 プリーツの峰
20 空調装置
30 フィルタ枠
31 内気流入口
32 外気流入口
33 側壁
33a 開口
34 流出口
35 内外気切換ドア
40 ブロワ
41 内気用のダクト
42 流出用のダクト
50 モータ
102 濾材
102a 端面
103 テープ
105 加熱板
106 断面コの字形状の型枠
110 フィルタエレメント
111 不織布基材
112a、112b 保形部材
113 プリーツ加工
114 セパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Filter element 11 Filter medium 12a End plate 12b End plate 13 Pleated peak 20 Air conditioner 30 Filter frame 31 Inner air flow inlet 32 Outer air flow inlet 33 Side wall 33a Opening 34 Outlet 35 Inside / outside air switching door 40 Blower 41 Inside air duct 42 Outflow Duct 50 Motor 102 Filter medium 102a End face 103 Tape 105 Heating plate 106 U-shaped mold section 110 Filter element 111 Non-woven fabric base material 112a, 112b Shape retaining member 113 Pleated processing 114 Separator

Claims (2)

プリーツ折りされた濾材と、前記濾材のプリーツの峰線に交差する端面に接着された端板とを有するフィルタエレメントであって、
前記濾材は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布からなり、
前記端板は第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmの、前記第1の不織布と同等の通気性がある第2の不織布からなり、
前記濾材と前記端板とは第1の熱接着性繊維又は/及び第2の接着性繊維によって接着している
ことを特徴とするフィルタエレメント。
A filter element having a filter medium folded in pleats and an end plate bonded to an end face intersecting a pleat line of the filter medium,
The filter medium is composed of a first nonwoven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a first heat-bonding fiber.
Said end plate is adhered by a second heat-bondable fibers, the average fineness of thickness 5 to 30 dtex of 1 to 5 m m, from the first non-woven fabric comparable breathability there Ru second nonwoven Become
The filter element, wherein the filter medium and the end plate are bonded to each other by a first heat-adhesive fiber and / or a second adhesive fiber.
プリーツ折りされた濾材に対して、端板を前記濾材のプリーツの峰線に交差する端面に接着するフィルタエレメントの製造方法であって、
前記濾材は第1の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmである第1の不織布からなり、
前記端板は第2の熱接着性繊維によって接着した、平均繊度が5〜30デシテックスで厚さが1〜5mmの、前記第1の不織布と同等の通気性がある第2の不織布からなり、
前記濾材と前記端板とを第1の熱接着性繊維又は/及び第2の熱接着性繊維によって接着する
ことを特徴とするフィルタエレメントの製造方法。
A filter element manufacturing method for adhering an end plate to an end surface intersecting a ridge line of the pleat of the filter medium with respect to a pleated folded filter medium,
The filter medium is composed of a first nonwoven fabric having an average fineness of 5 to 30 dtex and a thickness of 1 to 5 mm, which is bonded by a first heat-bonding fiber.
Said end plate is adhered by a second heat-bondable fibers, the average fineness of thickness 5 to 30 dtex of 1 to 5 m m, from the first non-woven fabric comparable breathability there Ru second nonwoven Become
The filter element and the end plate are bonded to each other with a first thermal adhesive fiber or / and a second thermal adhesive fiber.
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