JPH05329313A - 集塵機用フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低い通気圧力損失と高い集塵効率の両方を満
足することができるとともに、優れた機械的強度を有し
薄い肉厚でコンパクトな設計を達成することができる集
塵機用フィルタを提供すること。 【構成】 主体１が合成樹脂粉体とウイスカとの混合材
料をもって所要の形状に成形焼結した無数の連通孔２を
有する多孔性焼結体よりなり、焼結された各合成樹脂粉
体３はウイスカ４により連繋された状態で一体化される
とともに一部の針状部4aが連通孔２内に突出されている
もの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低い通気圧力損失と高
い集塵効率の両方を満足することができるとともに、優
れた機械的強度を有し薄い肉厚でコンパクトな設計を達
成することができる集塵機用フィルタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近では濾過式集塵機のフィルタとして
布製のバグフィルタに代わり、合成樹脂粉体をもって所
要の形状に成形焼結した無数の連通孔を有する多孔性焼
結体よりなるものが用いられるようになり、このような
集塵機用フィルタとしては例えば特公平１−５９３４号
公報等いくつかの発明が先に提案されている。

【０００３】ところが、従来のこの種集塵機用フィルタ
においては、主原料である合成樹脂粉体の粒子径が大き
いと通気圧力損失が低いという利点を有するものの集塵
効率が低下し、このためにフィルタの肉厚を厚くしたり
充填密度を上げる等の必要があり薄い肉厚のコンパクト
な設計をすることができないという問題点があった。一
方、合成樹脂粉体の粒子径が小さいと集塵効率が高くな
るという利点を有するものの通気圧力損失が高くなり、
このために肉厚を薄くする必要があってフィルタとして
の機械的強度が保てないという問題点があり、合成樹脂
粉体を焼結したフィルタでは低い通気圧力損失と高い集
塵効率の両方を満足させることができないという問題点
があった。更には、従来のこの種集塵機用フィルタにお
いては合成樹脂粉体の焼結体に導電性が殆どないため、
帯電粉体を捕集する場合には静電気力による粉塵の払い
落とし不良や、それに伴う粉塵爆発の危険性も増し適用
範囲が限定されるという問題点もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、低い通気圧力損失と高い集塵
効率の両方を満足することができるとともに、優れた機
械的強度を有し薄い肉厚でコンパクトな設計を達成する
ことができ、さらに、帯電粉体を捕集する場合ににも優
れた性能を発揮することのできる集塵機用フィルタを提
供することを目的として完成されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の集塵機用フィルタは、合成樹脂粉
体とウイスカとの混合材料をもって所要の形状に成形焼
結した無数の連通孔を有する多孔性焼結体よりなり、各
合成樹脂粉体はウイスカにより連繋された状態で一体化
されており且つ前記連通孔内に一部のウイスカの針状部
が突出されていることを特徴とするものである。

【０００６】次に、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図面は本発明に係るフィルタを説明するために要
部を拡大して示した概略図であって、図中１はフィルタ
の主体であって、該主体１は合成樹脂粉体とウイスカと
の混合材料をもって所要の形状に成形焼結した無数の連
通孔２を有する多孔性焼結体よりなる。そして、焼結さ
れた各合成樹脂粉体３はウイスカ４により連繋された状
態で一体化されており、また、前記連通孔２内には一部
のウイスカ４の針状部4aが突出されている。

【０００７】合成樹脂粉体３としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカ
ーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルホ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイ
ド等の焼結用原料に用いられる合成樹脂から選ばれ、そ
の中の１種あるいは２種以上の混合物が使用される。ま
た、その平均粒径は集塵処理すべき被処理ガスに応じて
２０〜２００μm 程度の範囲で任意に選択される。

【０００８】一方、ウイスカ４としては、前記合成樹脂
粉体よりも高い融点を有するニッケル、亜鉛、鉄、マグ
ネシウム等の金属あるいは金属酸化物またはカーボン、
炭化珪素、サファイヤ等の非金属からなるあらゆるフィ
ラメント状や繊維状のものが利用できる。なお、焼結さ
れた合成樹脂粉体３、３同志の結合力等を増加させるに
はウイスカ４の繊維径を0.1 〜５μm 、繊維長さを１〜
100 μm の繊維質体とし且つテトラポット状の三次元構
造のような立体構造物として形成しておくことが好まし
い。更には、ウイスカ４として導電性を有する金属ある
いは金属酸化物からなるものを用いたときは主体１に帯
電防止機能が付与できるので、この場合には帯電粉体の
集塵にも適用できることとなる。

【０００９】また、混合材料における合成樹脂粉体とウ
イスカとの混合比は、成形性と強度を考慮してウイスカ
が２〜３０重量％の範囲内で残部が合成樹脂粉体となる
ようにし、この混合材料を所定形状の金型内へ充填後、
通常の方法に従って成形して加熱処理を施せば、無数の
連通孔２を有する多孔性焼結体よりなる主体１を得るこ
とができる。このようにして得られた主体１は図１に示
されるように、焼結された合成樹脂粉体３の表面部にウ
イスカ４が巻き込まれて相隣る合成樹脂粉体３、３間に
ウイスカ４が介在し、該ウイスカ４の存在がアンカー効
果（投びょう効果）を発揮して焼結された合成樹脂粉体
３、３同志が強固に一体化された構造となっている。ま
た、前記の連通孔２内にも焼結された合成樹脂粉体３に
基部が埋め込まれているウイスカ４の針状部4aが無数に
突出された構造となっている。

【００１０】

【作用】このように構成されたものは、主体１をそのま
まあるいは適当な骨格に組み込んだうえ集塵機に組付け
て含塵ガス等の濾過処理に供されるものである点は従来
と同様であるが、本発明においては主体１が合成樹脂粉
体とウイスカとの混合材料をもって所要の形状に成形焼
結した無数の連通孔２を有する多孔性焼結体よりなるも
ので、焼結された各合成樹脂粉体３はウイスカ４により
連繋された状態で一体化されているから、相隣る合成樹
脂粉体３、３を繋ぐウイスカ４のアンカー効果によって
機械的強度は大幅に向上することとなり、フィルタの厚
みを薄くしてコンパクトな設計できるものとなる。ま
た、連通孔２内には合成樹脂粉体３に基部が埋め込まれ
たウイスカ４の針状部4aを突出させてあるので、前記連
通孔２に所定値以下の十分な通気圧力損失性能を保有さ
せたとしても、前記ウイスカ４の針状部4aにより粉塵の
効率的な捕集を可能とし集塵効率を低下させることなく
効率的な集塵処理が行えることとなる。

【００１１】さらに、前記のウイスカ４を導電性を有す
る金属材等からなるものとした場合には従来のものには
なかった帯電防止性能を発揮することができ、静電気力
による粉塵払い落とし作業を支障なく行えることとな
る。

【００１２】

【実施例】繊維長さ２〜50μm 、繊維径0.2 〜３μm 、
昇華点1720℃のテトラポット状三次元構造の酸化亜鉛か
らなるウイスカ５重量％を、平均粒径 120μm 、融点１
３５℃のポリエチレン樹脂粉体を主材とする焼結用合成
樹脂材料９５重量％に均一に混合し、その混合材料をフ
ィルタ形状に対応するキャビティを有する金型に振動充
填して成形後、電気炉で１４０℃、６０分間加熱処理し
て焼結された各合成樹脂粉体３がウイスカ４により連繋
された状態で焼結一体化された無数の連通孔２を有する
多孔性焼結体よりなる主体１を得た。この主体１を常法
により集塵機に組み込み、ステアリン酸粒子を用いて捕
集された個数をパーティクルカウンタで計測し集塵効率
を測定した結果を図２のグラフに、また、主体の引張破
壊強度、導電性、濾過速度１m/分における通気性を測定
した結果を表１に示す。なお比較例として、前記のウイ
スカを含有しないものの集塵効率を測定した結果を図３
のグラフに、また各特性の測定結果を前記実施例ととも
に表１に示す。

【表１】 図２のグラフおよび表１からも明らかなように、本発明
においては集塵効率が著しく改善され、引張破壊強度も
５０％以上増加され、また、通気性も良好で通気圧力損
失も低く保持できることが確認できた。更に、導電性を
有する金属材のウイスカを用いた場合にはフィルタに優
れた導電性を付与できることも確認できた。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は低い通気圧力損失と高い集塵効率の両方を満足する
ことができるとともに、優れた機械的強度を有し薄い肉
厚でコンパクトな設計を達成することができ、更には導
電性を有して帯電防止機能にも優れており帯電粉体の集
塵処理にも利用することができるものである。よって本
発明は従来の問題点を一掃した集塵機用フィルタとし
て、産業の発展に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を拡大した概略図である。

【図２】本発明の実施例における集塵効率を示すグラフ
である。

【図３】比較例における集塵効率を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 主体 ２ 連通孔 ３ 合成樹脂粉体 ４ ウイスカ 4a 針状部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主体(1) が合成樹脂粉体とウイスカとの
   混合材料をもって所要の形状に成形焼結した無数の連通
   孔(2) を有する多孔性焼結体よりなり、焼結された各合
   成樹脂粉体(3) はウイスカ(4) により連繋された状態で
   一体化されており且つ前記連通孔(2) 内に一部のウイス
   カ(4) の針状部(4a)が突出されていることを特徴とする
   集塵機用フィルタ。
2. 【請求項２】 ウイスカ(4) が導電性を有している請求
   項１に記載の集塵機用フィルタ。
3. 【請求項３】 ウイスカ(4) は、その繊維径が0.1 〜５
   μm 、繊維長さが１〜100 μm の繊維質体である請求項
   １または請求項２に記載の集塵機用フィルタ。
4. 【請求項４】 混合材料の主材である合成樹脂粉体が、
   ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリ
   アミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
   ト、ポリサルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニ
   レンサルファイドから選ばれた１種あるいは２種以上の
   ものである請求項１または請求項２または請求項３に記
   載の集塵機用フィルタ。
5. 【請求項５】 混合材料は重量％でウイスカが、２〜３
   ０％、残部が合成樹脂粉体である請求項１または請求項
   ２または請求項３または請求項４に記載の集塵機用フィ
   ルタ。