JPH0534731Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、材交換型の自己支持性フイルター
に関し、更に詳細には、空気清浄機、空調機器、
あるいは、換気扇等の気体中の塵埃やミスト等の
除去を目的とする分野に最適で、フイルターの交
換が極めて容易でしかも経済性に優れた自己支持
性フイルターに関する。

［従来の技術及び問題点］ 従来より材交換型エアフイルターは定期的な
材交換を必要とし、その材交換も専門技術者
ではなく誰にでも容易且つ確実に交換できること
を必要とする。

このため、本出願人等は先に過容量の比較的
小さいものに対して好適なフイルターとして実願
昭60−109858号に示す「カセツトフイルター」や
同60−180204号に示す「Ｖバンクフイルター」を
開発し、従来の材交換型エアフイルターの欠点
である重量構造や作業性不良等の問題を解決して
きた。

前記の実願昭60−109858号等に示すものは、何
れも従来の材交換型フイルターが必須とした金
属、合成樹脂、あるいは合板等で形成される外枠
を不要とし、その結果、軽量且つ安価で交換作業
性に優れたフイルターを完成したものであり、非
常に有用なものと考えられる。しかしながら、こ
れらのものは、材を直接的に補強するものでは
なく、襞折りされた、又は、襞折りされない材
を部分的に補強して支持する構造であり、材側
面や襞山部に支持部材が存在するため、一旦形成
されたフイルターの手直しや、後加工は実質的に
不可能で、又、大容量の気流の過等、場合によ
り別の補強部材を必要とするものであつた。

本考案は、上述の問題点を解決し、フイルター
を、材と支持部材との一体構造とすることで、
成形等の後加工が可能で、しかも、従来以上に耐
圧性や、耐久性に優れた自己支持性フイルターの
提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、熱可塑性合成樹脂からなる繊条が集
積された繊条体を、材の表面に融着一体化した
自己支持性フイルターであつて、該繊条は、直径
が0.2乃至5.0mmで、見掛けヤング率が少なくとも
300Kg／mm²以上のものであり、該フイルター表面
における該材と該繊条体との垂直投影面積比が
９：１乃至６：４である自己支持性フイルターに
関する。

［作用及び実施例］ 以下、本考案の自己支持性フイルターを画面に
基づいて説明するが、本考案はこれらの図面や後
に述べる実施例に限定されるものではない。

第１図は、本考案の自己支持性フイルターの一
例を示す斜視図であり、第２図は自己支持性フイ
ルターを形成する手段を模式的に示す模式工程図
である。

第１図において、材の表面に、繊条が集積さ
れた繊条体２が融着一体化することにより、材
を補強して、本考案の自己支持性フイルターを形
成している。

繊条体２は、適当な手段により材３の表面に
平均直径が0.2乃至5.0mmの繊条として溶融吐出さ
れ、材と一体化してフイルター１に堅固な自己
支持性を付与する作用を有し、このため、繊条体
は剛性材料であることを必要とする。ここで言
う、剛性材料とは、必ずしも鋼のように剛直なも
のを意味するのではなく、フイルターとして必要
な、気流に対する耐圧性と、材交換に伴う作業
に耐えられる程度の性質を有する材料のことを意
味する。従つて、本考案に利用できる剛性材料
は、繊維材料の物理的性質の定義に適用される見
掛けヤング率が300Kg／mm²であることを必要とし、
更に好適には、400Kg／mm²乃至1000Kg／mm²の範囲
の材料を用いることが望ましい。

繊条の見掛けヤング率が300Kg／mm²未満の場合
には、自己支持性のフイルターが得られないか、
あるいは、フイルター１を自己支持性にするため
には、繊条の直径を極度に太くしたり、又は、多
量に樹脂を塗布する必要が生じて、材２の有効
過面積を減少せしめて、圧力損失の増加や塵埃
保持容量の低下を生ずるため不適当である。

また、繊条は前記したように、その平均直径が
0.2乃至5.0mmであることが好ましく、平均直径が
0.2未満の場合には、フイルター１に対する補強
性に劣り自己支持性が得られなく、また、5.0mm
を越えるような場合には、材２の過面積を減
少せしめて圧力損失の増加等を招き、且つ、後加
工においても作業障害を生ずる場合があるので不
適当である。

熱可塑性合成樹脂からなる繊条体２は、材３
を自己支持性にする作用以外にもう一つの作用を
有する。つまり、樹脂の熱可塑性と融着性を利用
して、第２図に示すように、繊条体２と材３と
の間に補強材料を挿入する場合の結合材としての
作用を有する。従来、補強材を材に直接積層接
着したものは知られているが、本考案において
は、材と補強材料とは直接接着されないため、
接着剤による過面積の減少が無く、また、材
が一定の融通性を保持し、補強材料が積層されて
いる部分も過に寄与するため、フイルターが補
強されることは勿論、より良好な過性能が得ら
れるものである。

これらの剛性を有する熱可塑性合成樹脂材料と
しては、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリスチレン等の汎用樹脂や、あるい
は、これらを混合、又は変性したもの等が広範に
適用できるため、材３に対して親和性の高い樹
脂を選択することで、材との間に強固な結合力
を得ることが可能である。

上記の材料から選ばれた繊条体２は、適当な手
段により繊条として材３の片面あるいは両面に
溶融塗布され、材３と一体化されるものである
が、このとき、フイルター表面における材３と
繊条体２との垂直投影面積比が９：１乃至６：
４、好適には９：１乃至７：３の場合に、良好な
自己支持性を示し、また、繊条体２の存在による
過性能の低下が少ない。繊条の材質、直径ある
いは材の見掛け密度等により若干の相違は認め
られるが、通常、投影面積比が９：１を越える場
合にはフイルターの自己支持性に劣り、６：４未
満の場合には、有効過面積が減少して過性能
が低下するので好ましくない。また、補強材料６
が挿入される場合は、可及的に繊条体２の投影面
積を少なくすることができるが、この場合も又、
材３と繊条体２との垂直投影面積比が９：１を
越えると、補強材料６が固定不良となるので好ま
しくない。

次に、材２について説明すると、材２は従
来からフイルターに利用されている材料をそのま
ま用いることが可能であり、特別なものを必要と
しない。これらの材料としては、有機あるいは無
機繊維からなる不織布製、紙製、あるいは、編織
物製等があり、本考案においては、これらの全て
が利用可能で特に限定されるものではないが、不
織布製の材を利用した場合に、任意の密度や厚
みの材を容易に作成することが可能で過性能
の選択範囲が広く、しかも、成形等の加工作業性
にも優れるので、最適と考えられる。

次に、前記繊条体２と材３との一体化手段の
一例を第２図に基づいて説明すると、まず材３
の表面に、エクストルーダー等適当な溶融押出し
装置４のノズルオリフイスから吐出された繊条
が、第１図に示す如く規則的に又は不規則に集積
塗布される。次いで、集積塗布された繊条体２は
冷却ロール５等の適当な冷却手段や加圧手段等に
より、材３上で固化して、材３と強固に結合
されると共に、材３を補強して自己支持性のフ
イルターを形成する。

これらの、工程において第２図に示すように金
網やパンチメタル等の高剛性の通気性補強材料６
を、繊条体２と材３との間に挿入したものも容
易に作成することができる。この補強材料６が挿
入された本考案による自己支持性フイルターは、
剛性が補強材料６により得られるために繊条体の
量を可及的に減少することが可能となり、この結
果、材の表面積を最大限に活用できるため、圧
力損失が低く、過性能の高い自己支持性フイル
ターを極めて容易且つ安価に得ることができる。
しかも、これらの補強材６の剛性によりフイルタ
ー強度が極めて高いので、より大風量の空調機器
にも適用できるという長所を有する。

以下、本考案を実施例に基づいて、更に具体的
に説明する。

〔実施例 １〕 材として、モダクリル繊維（２デニール、44
mm長）とポリクラール繊維（２デニール、44mm
長）を均一に混綿したウエブを塩化ビニリデン系
の接着剤で結合した、目付120ｇ／m²、厚み1.0mm
短繊維不織布と、メルトブロー法による繊維径が
10μ以下の目付40ｇ／m²のポリオレフイン系不織
布とを積層した２層構造の材を作成した。この
材の短繊維不織布側表面に、オリフイス径1.0
mm、オリフイス数20個／ｍのノズル部を有するエ
クストルーダーにより、見掛けヤング率が約500
Kg／mm²の変性ポリプロピレン樹脂からなる繊条を
平均直径が約1.7mmの太さで吐出集積せしめた後、
水冷された冷却ロールにより加圧冷却して繊条を
固化して、本考案による自己支持性フイルターを
得た。得られた自己支持性フイルターの材と繊
条体との垂直投影面積比は約８：２であつた。

この自己支持性フイルターを実用するために、
後加工として約120℃の温度に再加熱して繊条体
を軟化せしめて、軟化状態で高さが約25mmの襞折
り加工を行い、次いで冷却固化して襞を有する自
己支持性フイルターとした。

この襞が形成された自己支持性フイルターは、
極めて襞の保形性に優れ、フイルターの取付部に
弾性パツキングを有する家庭用の空気清浄機に取
り付けた場合も、変形が皆無で、しかも取付作業
性にも極めて優れたものであつた。

〔比較例 １〕 実施例１と同一の材を用いて、繊条のみを変
性ポリプロピレンの代わりに見掛けヤング率が約
250Kg／mm²のポリアミド樹脂を用いて、実施例１
と同一工程、同一加工により襞折りされた自己支
持性フイルターを形成した。

このものについても、実施例１と同一の空気清
浄機に設置したところ、襞の変形が激しく取付作
業性に劣り、しかも、気流に対する耐圧性能が劣
るため、フイルターとパツキングとの間に空隙が
生じてリークが発生し、実用に耐えないものであ
つた。

〔実施例 ２〕 材としてポリエステル繊維及びポリクラール
繊維からなる平均デニールが６デニールのウエブ
をポリエチレン−塩化ビニル共重合体系の接着剤
で結合し、目付300ｇ／m²、厚み15mmの厚手の不
織布からなる材を作成した。

次いで、この材上に第２図に示す如く厚みが
0.2mmで空隙率が約96％のアルミラスを積層した
後、実施例１と同一の装置を用いて、見掛けヤン
グ率が約700Kg／mm²のポリエステル系の樹脂を繊
条の直径が１mmになるように吐出塗布し、本考案
による別の自己支持性フイルターを得た。

得られた自己支持性フイルターは、材と繊条
体との投影面積比が約９：１であり、極めて生産
性に優れ、簡単な構造でありながら、大きな過
面積と非常に優れた自己支持性とを具備し、この
ものを枠等を設けず単独で、風量が約75m³という
フアンコイルユニツトのフイルターとして適用し
た場合も、材の変形等が皆無で堅固な自己支持
性を示し、過性能も材の設置作業性も極めて
良好なものであつた。

〔比較例 ２〕 実施例２と同一の材及び熱可塑性合成樹脂を
用いて、材と繊条体との投影面積比が9.5：0.5
で、繊条の平均直径が0.1mmの自己支持性フイル
ターを作成した。

このものについて、実施例２と同一のフアンコ
イルユニツトに適用したところ、取付作業におい
て、材と繊条体及び補強部材との間に部分剥離
を生じ、また、送風により、繊条体が部分的に切
断され材の変形が認められるもので、自己支持
性フイルターとして満足できるものではなかつ
た。

［考案の効果］ 本考案による自己支持性フイルターは、材表
面に繊条体が融着一体化したという極めて簡単な
構成であるため、生産性及び経済性が極めて高い
ものであることは言うまでもない。

また、本考案によつて初めて得られる効果を述
べると、本考案の自己支持性フイルターは、単に
裁断するのみでそのまま各種の機器に適用するこ
とができるので、長尺、あるいは、任意の巾のも
のを最終製品として提供し、必要な場所で必要な
時に、必要なサイズを利用することが可能であ
り、このため、従来必要であつた裁断や後加工等
の加工コストを削減し、より経済価値を高めるこ
とができる。

しかも、本質的に、本考案の繊条体は熱可塑性
樹脂からなるため成形性を具備し、場合に応じ
て、換気扇等に好適なドーム状や、あるいは、異
形の空調機器や異形の設置スペースに適合するよ
うに立体的に熱成形することができるので、極め
て汎用性と応用性が高い。

従つて、本考案による自己支持性フイルター
は、フイルターとして必要な機能を全て具備する
ことは無論、従来にはない新規な利用方法を可能
とするものであり、経済性、作業性、汎用性等の
全てにおいて従来のものよりも格段に優れ、しか
も、極めて高性能の理想的な自己支持性フイルタ
ーである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の自己支持性フイルターの一
例を示す斜視図であり、第２図は自己支持性フイ
ルターを形成する手段を模式的に示す模式工程図
である。 図中の数字は、１……フイルター、２……繊条
体、３……材、４……溶融押出し装置、５……
冷却ロール、６……補強材料。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 熱可塑性合成樹脂からなる繊条が集積された
   繊条体を、材の表面に融着一体化した自己支
   持性フイルターであつて、該繊条は、直径が
   0.2乃至5.0mmで、見掛けヤング率が少なくとも
   300Kg／mm²以上のものであり、該フイルター表
   面における該材と該繊条体との垂直投影面積
   比が９：１乃至６：４であることを特徴とする
   自己支持性フイルター。 (2) 繊条の見掛けヤング率が、400Kg／mm²乃至
   1000Kg／mm²である実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の自己支持性フイルター。 (3) 材と繊条体との間に金網等の通気性補強材
   料が挿入された構造の実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の自己支持性フイルター。