JPH0471609A - フィルターおよび濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、不織布シートから作られ、気体や液体の濾
過に用いられるフィルター、および、このフィルターを
用いた濾過装置に関する。

〔従来の技術〕

不織布シートを用いた各種のフィルターは、古くから知
られており、用いられてもいる。このものは、不織布シ
ートを素材とするため、安価であると言う利点がある。

近年、濾過性能を改善するためにエレクレット化したも
のも知られている（特開昭６２−１６０１１８号公報は
が）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この不織布シートを用いた従来のフィルターは
、被濾過物質である気体や液体を不織布シートの面に直
交する方向に流して、不織布シートを貫通させることに
より濾過効果を得るようになっているため、被濾過物質
の通過抵抗が大きかったり、圧力損失が大きかったりす
ると言う問題があった。

そこで、この発明は、不織布シートを用いて作られては
いるが、被濾過物質の通過抵抗が小さく、圧力損失も小
さいフィルターを提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明にかかるフィルター
は、重ね合わされた多数の不織布シートが、表裏面で部
分的に互いに接合されて畳込み展開可能となっており、
互いの間隔を広げるよう展開させた状態ではハニカム構
造を作って被濾過物質がその多数のハニカム空間部を通
過することにより濾過されるようになっている 〔作　　　用〕 重ね合わせて接合した不織布シートの互いの間隔を広げ
てハニカム構造を作り、被濾過物質が前記ハニカム構造
により出来た多数の空間部を通過するようにすると、被
濾過物質の通過抵抗が減少し圧力損失が小さくなる。

重ね合わせて接合した不織布シートを上述のように広げ
た状態から畳んだ状態にすると容積が小さくなる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の一実施例にかかるフィルターを詳し
く説明する。

このフィルター１は、第１図に見るように、多数の不織
布シート１１・・・・・・が互いに重ね合わされていて
、それぞれの表裏面で部分的に互いに接合されてなる。

図の破線１２と一点鎖線１３は、この接合線を示すが、
この場合、隣接する２枚の不織布シートＡ、Ｂは等ピッ
チで配置された破線１２で示す接合線で接合され、その
一方の不織布シー）Ｂとこれに隣合う別の不織布シート
Ｃとは同じ等ピッチで配置された一点鎖線１３で示す別
の接合線で接合され、これら２種の接合線は互いに半ピ
ンチずつ位置がずれているため、このフィルター１は、
図の矢印３１で示すように、不織布シート１１同士の互
いの間隔を広げるよう展開すると、第２図に見るように
ハニカム構造を作ることが出来る。そして、不織布シー
ト１１同士の互いの間隔を狭めるよう畳込むと、第１図
に見た状態に戻すことが出来る。第２図のように展開し
た状態で、被濾過物質を同図に矢印３２で示す方向に流
すと、被濾過物質は、前記ハニカム構造により出来た多
数のハニカム空間部１４・・・を通過することにより濾
過されるのである。図に矢印３２で示す方向は、不織布
シート１１の面に完全に平行しているが、交差する方向
であっても良く、要するに、このフィルター１では、被
濾過物質は上記多数の空間部１４・・・を通ってフィル
ター内を通過するように使用されれば良いのである。

被濾過物質は、フィルター１内の空間部１４を通過する
際に、不織布シートに接触し、または不織布シートを貫
通通過し、その間に、含んでいた屋埃等を不織布シート
に吸着除去される。

この明細書でハニカム構造とは、個々に区分された多数
の空間部が互いに連結されている構造を意味するに過ぎ
ず、前記空間部が正確に断面六角形になった構造のみを
意味するものではない。

不織布シートは、いかなる方法で得られたものであって
も良いが、長繊維が面方向に延びた構造のスパンポンド
不織布やメルトブロー不織布が製造のしやすさ、コスト
の点などから有利であるが、熱エンボス加工品、ニード
ルパンチング品およびウォータージェットパンチング品
なども用いることが出来る。不織布シートは、単層品で
も良いが、複数の不織布を積層一体化したものであって
も良い。この一体化も、接着、熱エンボス加工、パンチ
ング等で行われてよい。

不織布を構成する繊維素材は、特に限定されるものでは
ないが、合成繊維を使うのが、耐久性、強度等の点から
好ましい。ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリアミド等の熱可塑性合成繊維は、好ましい素材
である。

この発明にかかるフィルターを製造する際には、たとえ
ば、長方形など任意の形状に裁断した多数枚の不織布シ
ートを１枚１枚重ね合わせつつ、隣接する不織布シート
の表裏面を等間隔の接合線で部分的に互いに接合させて
行くのであるが、次の１枚を重ねて接合するときには、
接合線のピッチは変えずに、接合位置だけを１／２ピッ
チ分ずらせて接合し、また、次の１枚を接合するときに
は、１／２ピフチ分ずらせて元の位置に戻し接合すると
言う接合動作を１枚１枚繰り返すようにして、多数枚の
不織布シートを積層接合するようにする。所望の寸法形
状にする裁断は、大きな寸法形状の積層接合品を得てお
いて、これを裁断することで行うようにしても良い。

また、接合線は、図示したような、連続的なものにして
接合する場合の他に、適宜のピンチでの点状接着による
非連続の接合線としてもよいし、あるいは連続的な接合
線と非連続的な接合線との組合せとしてもよい。

ハニカム構造の空間部の断面積の大きさは、接合線のピ
ンチで決定されるので、大きな断面積の空間部を得たい
ときにはピンチを大きくし、小さな断面積の空間部を得
たいときにはピンチを小さ（する。

不織布シートを互いに接合する手段は、接着、溶着、縫
製等いずれの手段であっても良いが、熱接合方式による
のが簡単であり、たとえば、棒状の加熱ヒータを圧接し
て接合すると言う方法による。このような意味で、不織
布シートは、熱可塑性合成繊維からなるものであること
が望ましく、特に、点状の熱エンボス個所を全表面積の
５〜２０％の面積割合で有するような熱エンボス加工不
織布シートなどが好適に用いられる。

フィルター１内の個々の空間部１４の平均の断面積・大
きさは、特に限定されるものではないが、個々の空間部
に関して、その空間部の全周囲長を持つ真円を仮想した
ときの該真円の平均直径（Ｄ）と、該空間部の平均奥行
き（Ｌ）の比Ｌ／Ｄが２〜５０の範囲内になるものであ
るように構成することが好ましい。

不織布シートとしてエレクレット化されたちのを用いる
と、不織布シートの持つ電荷により被濾過物質中の微粒
子を吸着して捕集、濾過できるため、濾過効率がより向
上する。エレクレット化不織布シートは、用いる不織布
シートの全部でも良く一部でも良い。エレクレット化不
織布シートは、表裏面で正または負の電荷を有している
が、これを互いに重ね合わせるときは、正と正の面が重
なるように積層接合しても良いし、正と負の面が重なる
ように積層接合しても良い。前者の重ね合わせによる場
合には、正の面だけで囲まれたハニカム空間部と負の面
だけで囲まれたハニカム空間部とをほぼ同数形成するこ
とができ、後者の重ね合わせによる場合には、一方の側
が正の面からなり他方の側が負の面からなるハニカム空
間を形成することが出来る。エレクレット化は、熱エレ
クレット化法、マグネフトエレタレント化法、エレクレ
ロエレクレソト化法、メカノエレクレット化法等、公知
の各種方法により行われる。この場合、特に限定するも
のではないが、不織布シートの表面電位が５０Ｖ以上で
あるものを用いるのが好ましい。なお、ここで表面電位
の測定は、英国モンロー社モデル２４４型によって測定
されるものである。エレクレット化した不織布シートを
用いるようにすると、シートの表面でも裏面でも微粒子
を吸着捕集することができるので、ハニカム構造の空間
部１４の断面積を相当大きくしても捕集効率が落ちない
ので、不織布シート内の被濾過物質の通過抵抗をより小
さくすることが出来る。

不織布シートとしては、ハニカム構造の３次元形態を良
好に保つため、目付が１５〜３００　ｇ／−のものを用
いるのが良いが、これに限定されない。

不織布シート１１同士を互いに接合する接合線は、第１
図のごとく端面１５に対し直交する方向のものに限らず
、第３図のように斜め方向にしても良い。

フィルターの側面形状は、矩形に限らない。取付個所の
形状に合わせて、たとえば、第４図のような変形を施す
必要もあるが、その際、この発明にかかるフィルターは
、畳込み状態では、不織布シート同士が互いに重なり合
っているため、切断加工がし易い。

この発明にかかる濾過装置は、このようなフィルターを
用いるものであるが、フィルターには、これを濾過装置
（図示省略）のフィルター取付部に対して係脱自在な取
付けを可能とさせるための手段を設けておくと便利であ
り、このような取付手段として、第１図のフィルター１
には、その両端部に枠板２が設けられている。そして、
たとえば、この枠板２に案内爪２１を形成する等して、
濾過装置のフィルター取付部に設けたスライド溝（図示
省略）等に挿入すれば濾過装置への取付けが容易になさ
れ、このスライド溝から抜き出せば、取り外しが容易に
なされる。

この発明にかかるフィルターは、第１図の状態からアコ
ーディオンを広げるように広げて第２図の状態にして用
いるが、同じフィルターであっても、この広げ方の粉度
によってハニカム空間部が左右に広がった形のものから
、左右に余り広がらない菱形に近いものまで、空間部の
大きさを変化させることが出来る。時には、扇子を広げ
るときのように、扇形に広げることも出来る。特に、扇
形に広げた場合には、被濾過物質の通過経路をフィルタ
一端面１５に対して直角でなく適度の角度を持たせたも
のにすることが出来、３次元構造の形態保持性に優れる
。第２図にみるようにフィルター両端に枠板２を設けて
おくと、このように広げたり狭めたりする動作が行い易
い。

被濾過物質の通過距離を長くするときには、このフィル
ターを縦に繋いで必要な距離を確保すると良い。その際
、継ぎ足しフィルターの不織布シートの面を揃えて延長
する方法のみでなく、面を直交等交差させて繋いで行く
こともある。

この発明のフィルターは、気体用フィルターとしても液
体用フィルターとしても用いることが出来る。この発明
のフィルターを用いると、フィルター内の各空間部にお
いて不織布シートの壁で流体が整流される効果が得られ
る。

この発明にかかるフィルターは、目の細かな正規のフィ
ルターの上流側において、予め、粗い原埃やダスト粒子
等を捕集するためのプレフィルタ−（予備前フィルター
）として使用されるようであっても良い。

〔発明の効果〕

この発明によれば、被濾過物質はハニカム構造の空間部
を通過するようになるため、被濾過物質の通過抵抗が小
さく、圧力損失の小さなフィルターを提供することが出
来る。また、畳んで置くと容積が小さいため、輸送容積
や収納容積が少なくて済む利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例にかかるフィルターの畳
んだ状態の斜視図、第２図は、この実施例にかかるフィ
ルターの広げた状態の斜視図、第３図は、接合線の変形
例を示す側面図、第４図は、側面形状の変形例を示す側
面図である。 １・・・フィルター、２・・・取付手段たる枠板、１１
・・・不織布シート、１２・１３・・・接合線、１４・
・・空間部 代理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　重ね合わされた多数の不織布シートが、表裏面で部
   分的に互いに接合されて畳込み展開可能となっており、
   互いの間隔を広げるよう展開させた状態ではハニカム構
   造を作って被濾過物質がその多数のハニカム空間部を通
   過することにより濾過されるようになっているフィルタ
   ー。 ２　個々の空間部に関して、その空間部の全周囲長を持
   つ真円を仮想したときの該真円の平均直径（Ｄ）と、該
   空間部の平均奥行き（Ｌ）の比Ｌ／Ｄが２〜５０の範囲
   内になるものである請求項１記載のフィルター。 ３　不織布シートがエレクレット化されたものである請
   求項１または２記載のフィルター。 ４　不織布シートの表面電位が５０Ｖ以上である請求項
   １から３までのいずれかに記載のフィルター。 ５　フィルターを濾過装置のフィルター取付部に対して
   係脱自在な取付けを可能とさせるための取付手段を備え
   ている請求項１から４までのいずれかに記載のフィルタ
   ー。 ６　請求項１から４までのいずれかに記載のフィルター
   を用いている濾過装置。