JPS6159767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気清浄器や換気ダクト等に使用され
る空調システム用フイルタに関し、塵埃除去やガ
ス除去を目的とするフイルタの性能を保ちつつ簡
単にかつ強固に一体的に作成できるフイルタを提
供するものである。

従来、誘電体フイルタを電気集塵部として使用
する例えば空気清浄器において、塵埃除去は機械
式フイルタや上記誘電体フイルタにて行なわれて
いるが、ガス除去には、活性炭や化学的なガス除
去物質が用いられる。第１図により説明すると、
ガス除去物質１０１は一般的にはその使用上、性
能上から大きい表面積を必要とすることにより粒
状を呈するものが多く、これが空気清浄器等に用
いられる時には、集塵部とは別に形成された枠１
０２の中に封入される。しかしその枠１０２は通
気性を必要とすることから多くの細孔１０３を有
しており、ガス除去物質１０１の性能を良くする
には粒径を小さくした方がよいが、そうすること
によりガス除去物質１０１は前記細孔１０３から
こぼれ落ちる欠点を有する。

特に、このガス除去物質１０１は一般的に
NaClO₂やCa（OH），K₂CO₃等があり、いずれも
アルカリ性を呈し、こぼれたものが金属等に接触
すると、これをサビさせてしまう。当然、１０２
自体も金属製のものは使用できず、樹脂製の成形
品を必要とするため、コスト高になり、非常なロ
スを生じていた。同時に、細孔１０３自体もこぼ
れ落ちを防止する様に小さくする必要がでてくる
が、こうすると、圧損が大巾上昇し、空調装置自
体の性能が非常に低下することになる。

そこで、上記欠点を改良すべく種々検耐した結
果の一例を第２図に示す。第２図において、枠２
０１と枠２０２の間に誘電体フイルタ２０３と通
気性ネツト２０４をはさみ込み、その誘電体フイ
ルタ２０３と通気性ネツト２０４の間にガス除去
物質２０５をはさみ込んでいる。

この様な方式でフイルタを構成すると、ガス除
去物質２０５は枠２０１，２０２の中で下方へ移
動するため、誘電体フイルタ２０３の表面を通過
する風速分布は非常に偏り、部分的に通過風速が
非常に大になる。よつて、この部分を通過する塵
埃空気の捕集効率は著しく低下し、かつ、この部
分の通過風量が大半を占めるため結果的に集塵効
率の著しい低下をきたす。そこでこの方式では安
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価で圧損は低くできるが、上記欠点のため採用は
不可能であつた。

又、下方へのガス除去物質の移動を防ぐ方法と
して、第３図に示される様に格子３０２を有する
枠３０１でフイルタを構成したり、第４図に示さ
れる様にネツト４０１上に接着剤４０２等でフイ
ルタを各ブロツクに分けて、そこにガス除去物質
を封入したり、又、接着剤の代りに縫つて各ブロ
ツクに分けたりしても、ガス除去物質はそれぞれ
のブロツクの中で下に移動し、かつ格子等で空気
流を妨げるため、それぞれ空気流の偏りと圧損の
上昇をもたらし、集塵効率の低下および処理風量
の低下を生じせしめた。

この内容をデータで示すと、第５図の様にな
る。第５図は一定室内におけるタバコ煙の濃度減
衰曲線を示したものであるが、使用する空気清浄
器は全て同一のものを使用し、同一電圧で運転し
た時の各種フイルタを装着した場合に対する減衰
曲線である。曲線Ａはガス除去物質を含まない誘
電体フイルタのみを使用した時の空気清浄器の吸
気口部の濃度、曲線Ｂは第４図に示されるフイル
タを使用した時の吸気口部の濃度である。又曲線
Ｃは誘電体フイルタのみを使用した時の排出口部
の濃度、曲線Ｄは第４図に示されるフイルタを使
用した時の排出口部の濃度で、曲線の減衰が早い
ほど性能がよい。

（１−Ｃ／Ａ）×100，（１−Ｄ／Ｂ）×100はそれぞ
れの効 率を表わし、本例ではそれぞれ48％と24％となり
非常に効率が異なることが判る。

なお、本例においては、誘電体フイルタ時に流
量1.1m³／mm、放電電流70μＡ、放電電圧6.5Kvの
特性をもつ空気清浄器を使用した。

この空気清浄器を第６図に示す。塵埃は吸気口
６０１より入り、荷電部６０２にある放電線６０
３より対向電極６０４に向けて放射されるイオン
荷電され、集塵部６０５にある誘電体フイルタ部
６０６にて塵埃が活性炭やガス除去物質６０７に
てその臭気やガスが取り除かれ、送風機６０８に
よつて排出口６０９から清浄空気として放出され
る。６１０は上記各部が収納されるケーシングで
ある。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、10
デニール以下、目付量50ｇ／m²以上の誘電体フイ
ルタと通気性基布の間に繊維状の活性炭および粒
状の微細ガス除去物質をはさみ込みニードルパン
チをして誘電体フイルタ、繊維状活性炭、粒状の
微細ガス除去物質および通気性基布を一体化した
ものである。以下にその一実施例を図面に基づい
て説明する。

第７図および第８図において、１は空気清浄器
の含塵空気を吸入する吸気口であり、塵埃は荷電
部２で放電線３より対向電極４に向かつて放射さ
れるイオン中を通ることにより荷電され、集塵部
５にある10デニール以下、目付量50ｇ／m²以上の
誘電体フイルタ６にて荷電塵埃は捕促され、繊維
状活性炭フイルタ７にて臭気が脱臭され粒径３mm
以下の粒状の微細ガス除去物質８にてNO_xやSO_x
が吸着される。９は以上の誘電体フイルタ６、活
性炭フイルタ７、ガス除去物質８をニードルパン
チにて一体化させるのに必要な通気性の基布で、
これらは枠１０の中に納められている。集塵部５
で浄化された空気は送風機１１により排出口１２
から空気清浄器のケーシング１３の外部へ放出さ
れる。

第９図および第１０図は集塵部のフイルタ層の
構造を示し、１４はニードルパンチにて一体化さ
れたフイルタ層の断面部で、１５は、基布９若し
くは誘電体フイルタ１６の側からニードルパンチ
した時に第１１図に示すニードル１６の先端部１
７に設けられたフツク部１８によつて、基布９か
ら誘電体フイルタ６へ又は誘電体フイルタ６から
は基布９へ若しくは相互に送り込まれたそれぞれ
の繊維を示している。

以上の構成において、その動作の説明をする。
空気清浄器の吸気口１から塵埃を含んだ空気が流
入し、この含塵空気内の塵埃は荷電部２にて放電
線３から対向電極４へ向けて放射されるイオンと
接触して帯電し、電荷を持つことになる。このよ
うにして荷電された塵埃は集塵部５の誘電体フイ
ルタ６によつて該誘電体フイルタ６上に静電捕獲
される。更に誘電体フイルタ６の後の繊維状活性
炭フイルタ７が含塵空気内の臭気成分等0.01μ程
度のものを活性炭表面の開口に吸引して、いわゆ
る吸着を行なうことによつて除去してしまう。そ
して、次のガス除去物質８中ではNO_x，SO_xに相
当するガスがいわゆる酸・アルカリ反応で吸収さ
れ、塩という形で除去されてしまう。

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ところが、誘電体フイルタ６および活性炭フイ
ルタ７は共に繊維状であるので、風速分布は一様
で問題はないが、ガス除去物質８は粒状であり、
偏在し易いため、ガス除去物質８のすぐ後に通気
性基布９を配し、それを第９図に示す様に順に並
べてニードルパンチをしてフイルタ層を構成す
る。この様にすると、第１０図における様に通気
性基布９より誘電体フイルタ６に、又は誘電体フ
イルタ６より通気性基布９に送り込まれた繊維１
５によつて一枚の一体化された多層フイルタにな
るため、ガス除去物質８は多くの繊維１５にはさ
まれた形で分布し、かつ均一性を保持し、結果的
に風速分布は均一で、偏在化等による効率の減少
はなくなり、ガス除去物質８を封じ込めたことに
よる圧損の増大に伴ない、風量の低下のみを招く
ことになり、第５図の塵埃濃度減衰曲線において
吸気口側では（Ｘ）、排出口側では（Ｙ）という
曲線をとることになる。

さて、この様なニードルパンチによる一体化は
具体的には第１１図に示されるニードル１６によ
つて行なわれ、例えば針の先端部１７が通気性基
布９より通り抜ける際その繊維をフツク部１８に
ひつかけて誘電体フイルタ６側に運び、戻る際に
その繊維を１５のように残してくることによつて
行なわれる。

上記の様な方法で一体化されたフイルタは枠１
０に納められており、この部分を通過することに
よつて浄化された空気は送風機１１によつて排出
口１２より空気清浄器外に排出される。

これが基本的な動作説明であるが、多層フイル
タを作成する際は次の点に留意する必要がある。
即ち誘電体フイルタ６の条件が、ニードルパンチ
を行なう上で、問題であり、空気清浄器の性能を
良くしようとすると、どうしても線径は10デニー
ルより小さく、目付量は50ｇ／m²以上になり、従
つてニードルパンチを行なう際には、誘電体フイ
ルタ部分は非常の密度の濃いものとなるため、ニ
ードル１６の先端部１７は逃げがなくなつてしま
い、ガス除去物質８にまともに当たつた場合、ニ
ードル１６が20番手より細いと簡単に折れてしま
い、全く生産性が失なわれてしまうことになる。
又、ニードル１６を太くすると孔が大きくなり、
この部分からのロスのため集塵効率が低下し、性
能的な面から意味を失なつてしまう。

そこで本実施例では、ガス除去物質の粒径を直
径３mm以下程度に押えることにより、ニードル１
６がガス除去物質８にあたつたとき逆にガス除去
物質８が逃げるようにしており、これでもつて工
業的に生産可能としている。

ところで、本フイルタは空気清浄器に用いられ
て、その性能を十分に発揮するが、電気式の空気
清浄器では荷電部２にてコロナ放電を行なつてい
るので、どうしてもオゾンを発生する。このため
に使用するフイルタ材は耐オゾン性を要求され
る。それゆえ、通気性基布９はポリエステル等の
耐オゾン性に優れた繊維を用いることが好まし
い。

なお誘電体フイルタと通気性基布の間にはさみ
込まれる繊維状活性炭および微細ガス除去物質の
順序は本実施例に限られるものではない。

以上本発明によれば、10デニール以下、目付量
50ｇ／m²以上の誘電体フイルタにより清浄性能を
向上でき、しかも細いニードルを使用しても粒状
のガス除去物質の方が逃げてニードルが折れる恐
れがないので、太いニードル使用のためにニード
ル孔が大きくなることによる集塵効率の低下は避
けられるとともに、ガス除去物質は確実に保持さ
れて、風速分布を均一に維持でき、偏在化等によ
る効率の低下は阻止できる優れたフイルタを得る
に至つたものであり、その工業的価値は極めて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す一部切り欠き斜視図、第
２図〜第４図はそれぞれ他の従来例を示す斜視図
および正面図、第５図は性能比較塵埃濃度減衰特
性図、第６図は従来のフイルタを使用した空気清
浄器の一例断面図、第７図は本発明のフイルタを
使用した空気清浄器の断面図、第８図は本発明の
一実施例を示すフイルタ部の斜視図、第９図はフ
イルタ部の分解図、第１０図はフイルタ部の切断
図、第１１図はニードルの正面図である。 ６…誘電体フイルタ、７…繊維状活性炭フイル
タ、８…微細ガス除去物質、９…通気性基布、１
０…枠。 〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 10デニール以下、目付量50ｇ／m²以上の誘電
   体フイルタと通気性基布の間に繊維状の活性炭お
   よび粒状の微細ガス除去物質をはさみ込みニード
   ルパンチをして誘電体フイルタ、繊維状活性炭、
   粒状の微細ガス除去物質および通気性基布を一体
   化したことを特徴とするフイルタ。