WO2025205136A1 - 帯電不織布濾材およびそれを有するエアフィルタユニット - Google Patents

帯電不織布濾材およびそれを有するエアフィルタユニット

Info

Publication number
WO2025205136A1
WO2025205136A1 PCT/JP2025/010102 JP2025010102W WO2025205136A1 WO 2025205136 A1 WO2025205136 A1 WO 2025205136A1 JP 2025010102 W JP2025010102 W JP 2025010102W WO 2025205136 A1 WO2025205136 A1 WO 2025205136A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
nonwoven fabric
filter material
filter
filter unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/010102
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
索也 大庭
康裕 浅田
直貴 山賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to CN202580009822.2A priority Critical patent/CN122535450A/zh
Publication of WO2025205136A1 publication Critical patent/WO2025205136A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/28—Plant or installations without electricity supply, e.g. using electrets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H5/04—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by applying or incorporating chemical or thermo-activatable bonding agents in solid or liquid form

Definitions

  • Air conditioners used for indoor heating, cooling, and dehumidification are equipped with mesh filters that capture dust. These filters have poor performance in capturing fine particles such as PM2.5 and airborne viruses, and in purifying the air that is drawn in. For this reason, when used in a sealed room, the repeated intake and exhaust of air by the air conditioner spreads airborne viruses, bacteria, dust, etc. throughout the room, which is unhygienic. Furthermore, bacteria that adhere to the air conditioner itself can multiply, leading to odors and dirt.
  • Patent Document 1 describes a method of purifying the air by attaching a pleated air purification filter inserted into a resin case to the front side of the air conditioner's intake grille.
  • Patent Document 2 also describes an air conditioner intake purification system in which an external unit equipped with a high-performance filter and suction motor is attached to the air conditioner body, and the air is purified by drawing in purified air into the air conditioner.
  • the air purification filter is installed with a surface area that is significantly smaller than the surface area of the intake grille, meaning that most of the air drawn into the air conditioner is unable to pass through the air purification filter, resulting in a low air purification effect.
  • Patent Document 2 requires the installation of an external air purifier unit, which is costly. Furthermore, if a filter is directly mounted on the intake grill of the air conditioner body, the intake air volume decreases, which creates the problem of reducing the air conditioner's inherent heating and cooling capabilities.
  • the present invention solves the above-mentioned problems by providing an electrically charged nonwoven fabric filter material and air filter unit for use in residential room air conditioners. Because the filter material and air filter unit exhibit excellent QF values, even when installed in the air conditioner's intake port, there is little reduction in intake air volume and the unit exhibits high air purification capabilities.
  • the charged nonwoven fabric filtering material of the present invention and the air filter unit including the same have the following features.
  • An electrically charged nonwoven fabric filter medium characterized in that the QF value at a wind speed of 6.5 m/min is 0.10 Pa ⁇ 1 or more, and the QF value/filter medium thickness is 0.18 Pa ⁇ 1 /mm or more.
  • the charged nonwoven fabric filter medium according to (1) characterized in that it has at least a charged nonwoven fabric layer and a support layer.
  • An air filter unit having a pleated filter material in which the charged nonwoven fabric filter material according to any one of (1) to (3) is pleated, and a frame, wherein the thickness of the air filter unit is 20 mm or less, the fold height/pleat spacing of the pleated filter material is 3.0 to 10.0, and the QF value when the air speed at the filter opening is 1.1 m/s is 0.10 Pa or more.
  • the air filter unit according to (4) which is mounted on a home room air conditioner.
  • the air filter unit according to (5) which is intended to be mounted on the air intake of a residential room air conditioner.
  • the charged nonwoven fabric filter material and air filter unit of the present invention exhibit excellent QF values, so even when installed in the intake port of a household room air conditioner, there is little reduction in intake air volume (pressure loss), and they are able to demonstrate high air purification capabilities.
  • FIG 1 is a perspective view of the air conditioner 1 body used in an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 1 body has a surface with an air intake port 42 (hereinafter referred to as the "air intake surface 41"), a surface with an air discharge port 44 (hereinafter referred to as the air discharge surface 43), and an internal fan.
  • Figure 4 is a schematic diagram of the air filter unit in Figure 3, viewed from the direction of arrow p.
  • the filter is formed by adhering a separator 52 to pleated filter material 51, and the filter is then integrated with a frame 53 placed around it.
  • Cross section X shows the cross section of the pleated filter material at the point where the separator 52 is adhered to the filter material 51.
  • Figure 5 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the filter with a separator attached, taken along the X section of Figure 4.
  • the separator 52 is fixed perpendicular to the ridges of the pleated filter media 51.
  • the charged nonwoven fabric filter medium of the present invention has a QF value of 0.10 Pa ⁇ 1 or more at an air velocity of 6.5 m/min, and a QF value/filter medium thickness of 0.18 Pa ⁇ 1 /mm or more.
  • the QF value is an index of filtration performance, and is calculated by the following formula (1) using the collection efficiency ⁇ and the pressure loss P.
  • the charged nonwoven fabric filter material of the present invention preferably has a QF value of 0.11 Pa -1 or more at an air speed of 6.5 m/min. If the QF value of the charged nonwoven fabric filter material is less than 0.10 Pa -1 , when the charged nonwoven fabric filter material is installed in the main body of an air conditioner to purify the air, the filtration performance and dust collection performance will be low.
  • the material of the charged nonwoven fabric used in the charged nonwoven fabric layer examples include polypropylene fibers, polyester fibers (PET fibers, etc.), vinylon fibers, polyamide fibers, ultra-high molecular weight polyethylene fibers, polyaramid fibers, carbon fibers, glass fibers, and metal fibers.
  • the structure of the charged nonwoven fabric is not particularly limited, but spunbond nonwoven fabric, needle-punched nonwoven fabric, melt-blown nonwoven fabric, etc. can be used. To achieve a high QF value, melt-blown nonwoven fabric is preferred. To achieve even higher collection performance, melt-blown nonwoven fabric made from polypropylene fibers is preferred. Furthermore, the above nonwoven fabric can be subjected to electret processing to produce a charged nonwoven fabric.
  • the electret processing method is not particularly limited, and can be selected from a variety of charging methods for the nonwoven fabric, including corona discharge, pure water suction, friction charging, and water spray.
  • Nonwoven fabrics that undergo electret processing may contain additives to improve the charging effect of the electret processing.
  • additives There are various types of additives available, but hindered amine and triazine additives are particularly preferred as they help maintain static electricity.
  • the charged nonwoven fabric may also contain a functional agent.
  • a functional agent There are no particular restrictions on the functional agent, but examples that can be used include activated carbon, silica gel, zeolite, gas-adsorbing porous materials, antibacterial agents, antifungal agents, antiviral agents, antiallergens, and fragrances.
  • the functional agent may be attached to the filter material or incorporated into the fibers, or in the case of a laminate of two or more layers, it may be sandwiched between the layers.
  • the basis weight of the charged nonwoven fabric is not particularly limited, but is preferably 5 g/m 2 to 500 g/m 2 , more preferably 8 g/m 2 or more, and even more preferably 10 g/m 2 to 300 g/m 2. If it is 5 g/m 2 or more, the collection performance of the filter medium can be fully exhibited, and if it is 500 g/m 2 or less, the thickness of the filter medium becomes more appropriate and an increase in pressure loss due to the structure of the pleated filter medium can be suppressed.
  • the support layer can be made of thermally bonded nonwoven fabric, chemically bonded nonwoven fabric, needle-punched nonwoven fabric, spunbonded nonwoven fabric, etc. Chemically bonded nonwoven fabric is preferred from the standpoint of filter material thickness and pleating processability.
  • the bending resistance of the support layer is preferably 1300 ⁇ N or more, and more preferably 1500 ⁇ N or more. If it is 1300 ⁇ N or more, an increase in pressure loss due to the structure can be suppressed when it is made into an air filter unit. Furthermore, if it is 1300 ⁇ N or more, the thickness of the support layer can be made smaller, which allows for a smaller filter medium thickness and a higher QF value/filter medium thickness ratio.
  • the air filter unit of the present invention is an air filter unit comprising a pleated filter material in which the charged nonwoven fabric filter material of the present invention is pleated, and a frame, characterized in that the thickness of the air filter unit is 20 mm or less, the fold height/pleat spacing of the pleated filter material is 3.0 to 10.0, and the QF value when the air speed at the filter opening is 1.1 m/s is 0.10 Pa or more.
  • the air filter unit of the present invention is composed of pleated filter material that has been folded in a zigzag pattern, and a frame that supports the filter material.
  • the frame is not particularly limited, but from the perspective of ease of handling, it is preferable that the frame be formed from nonwoven fabric.
  • the frame be attached to two sides, one on the left and one on the right, relative to the folding direction, or to four sides, one on the left, one on the front, one on the back, and one on the back of the folding direction, as shown in Figure 4.
  • the thickness of the air filter unit must be 20 mm or less. If the thickness of the air filter unit exceeds 20 mm, it will be difficult to install it in the internal space of the air conditioner unit.
  • the pleat shape is expressed as ⁇ / ⁇ , where ⁇ is the fold height in Figure 5 and ⁇ is the pleat pitch in Figure 5.
  • ⁇ / ⁇ is between 3.0 and 10.0, preferably between 4.0 and 10.0. If the pleat shape ⁇ / ⁇ exceeds 10.0, the filter media within the unit will overlap or be too close to each other, increasing structural pressure loss in the air filter unit. This will reduce the intake air volume when the unit is installed in an air conditioner, resulting in poor dust collection performance. If the pleat shape ⁇ / ⁇ is less than 3.0, the usable filtration area within the limited unit size will be small, and the fluid passage speed relative to the filtration area will increase, resulting in poor removal and collection performance of substances from the fluid. This will result in poor dust collection performance when the air filter unit is installed in an air conditioner.
  • the process of folding filter material into a zigzag shape is called pleating, and there are various pleating methods, such as the reciprocating method and the rotary method, and either method is acceptable.
  • the shape of the pleated filter material is not particularly limited, but the distance between adjacent mountain folds and valley folds, i.e., the fold height, can be adjusted as desired.
  • separators may be attached in a roughly linear fashion, intersecting the ridges of the pleated filter media.
  • the separator is preferably made of resin, and more preferably a thermoplastic resin.
  • Thermoplastic resins can be selected from olefin-based resins and ethylene vinyl acetate-based resins. Olefin-based resins are particularly preferred as they have moderately slow crystallization, excellent workability, high bonding strength, and little unpleasant odor.
  • separators can be attached by placing molten resin on the peaks of pre-pleated filter media, folding the filter media while it is not completely solidified and still bondable, bringing the resin into contact with the surrounding material, and then cooling the media while maintaining the folded shape to solidify the resin.
  • separators can be attached by attaching a frame to the pleated filter media and then applying molten resin to the peaks of the pleated filter media, or by spraying molten resin in a linear pattern onto a metal plate with high releasability and then transferring it to the peaks of the pleated filter media.
  • Separators may be attached continuously, as shown in Figure 4, or discontinuously.
  • the air filter unit of the present invention has a QF value of 0.10 Pa -1 or more, preferably 0.12 Pa -1 or more, when the air velocity at the filter opening is 1.1 m/s. If the QF value of the air filter unit is less than 0.10 Pa -1 , the dust collection performance will be reduced when the unit is installed in an air conditioner body and used for air purification.
  • the filter opening refers to the surface facing the peaks of the pleated filter material.
  • the air filter unit of the present invention is preferably for installation in a residential room air conditioner. It is even more preferable for installation in the air conditioner intake of a residential room air conditioner.
  • Some home room air conditioners are equipped with a mesh filter at the air intake to remove dust.
  • the air filter unit of the present invention can be installed either upstream or downstream of the mesh filter. Installing it upstream of the mesh filter makes filter replacement easier. On the other hand, installing it downstream of the mesh filter makes it less likely to clog because dust has been removed in advance.
  • the air filter unit of the present invention can be set to any size that can be attached to the air intake of a residential room air conditioner. If the coverage rate is the ratio of the air intake area to the air filter opening area, a high coverage rate will improve dust collection performance in one pass, but will reduce the suction air volume and reduce the original heating and cooling capacity. If the coverage rate is too low, the reduction in suction air volume can be prevented, but the filtration performance of the air filter unit will be less likely to be realized.
  • particles polystyrene
  • the number of particles before and after the evaluation sheet was measured using a particle counter, and the collection efficiency ⁇ 1 (%) was calculated using the following formula. The measurement was performed at a rated air speed of 6.5 m/min, and the evaluation was based on the following criteria.
  • Collection efficiency ⁇ 1 (1 - (C1/C0)) ⁇ 100
  • C0 number of particles with a particle diameter of 0.3 to 0.5 ⁇ m before passing through the evaluation sheet
  • C1 number of particles with a particle diameter of 0.3 to 0.5 ⁇ m after passing through the evaluation sheet
  • QF value The pressure loss P1 and collection efficiency ⁇ 1 of the filter medium measured above were used to calculate the following formula (1).
  • the air filter unit was set in an evaluation device conforming to JIS B9908 (2011) Type 1 test method, and air was passed through the air filter at its rated airflow rate to determine the initial pressure loss P2 of the air filter unit. The pressure loss was measured by reading the differential pressure before and after evaluation using a manometer.
  • Collection efficiency ⁇ 2 (1 - (C1/C0)) ⁇ 100
  • C0 number of particles with a diameter of 0.3 to 0.5 ⁇ m before passing through the evaluation air filter unit
  • C1 number of particles with a diameter of 0.3 to 0.5 ⁇ m after passing through the evaluation air filter unit ⁇ air filter unit
  • QF value> Using the pressure loss P2 and collection efficiency ⁇ 2 of the air filter unit measured above, the QF value was calculated using the formula (1) used to calculate the QF value of the filter medium.
  • ⁇ Filter material thickness> The thickness of the sheet to be evaluated was measured using a dial thickness gauge (TECLOCK SM-114, probe shape 10 mm ⁇ , graduation 0.01 mm, measuring force 2.5 N or less). Measurements were taken at four locations, and the average value was used.
  • TECLOCK SM-114 dial thickness gauge
  • a room air conditioner (Sharp Airest room air conditioner) equipped with an air filter unit and a digital dust concentration meter (Shibata LD-5D) were set up in an evaluation room (25 m 3 ). Five cigarettes were smoked simultaneously, and after the dust concentration stabilized, the air conditioner was operated in air purification mode (Plasmacluster OFF, maximum airflow level). The dust concentration was monitored continuously for 60 minutes, and the CADR (Clean Air Delivery Rate) [m 3 /hour] was calculated.
  • CADR Car Air Delivery Rate
  • the QF value calculated from the pressure loss P2 and collection efficiency ⁇ 2 of the air filter unit was 0.14 Pa -1 .
  • the air filter unit was installed in a room air conditioner (Airest manufactured by Sharp), the air purification capacity test showed a satisfactory CADR of 324 m 3 /hour.
  • Example 2 The charged nonwoven fabric filter material was the same as in Example 1, and the pleating was performed so that the pleated filter material had a folded height of 18.0 mm and was cut into 90 pleats.
  • An olefin resin separator was attached to the front and back of the pleated filter material at 5.08 cm intervals (2 inch intervals) in the ridge direction of the pleated filter material, and then folded again.
  • a frame was attached to four sides of the pleated filter material with adhesive, and the air filter unit was molded into an approximately rectangular parallelepiped with a length of 326 mm, a width of 303 mm, and a height of 20 mm. Since the height was 20 mm, the thickness of the air filter unit was also 20 mm.
  • the QF value of the air filter unit was 0.12 Pa -1 , and the CADR in the space purification capacity test was a satisfactory 329 m 3 /hr.
  • Example 3 The charged nonwoven fabric filter material was the same as in Example 1, and the pleating was performed so that the pleated filter material had a folded height of 18.0 mm and was cut into 180 pleats.
  • An olefin resin separator was attached to the front and back of the pleated filter material at 5.08 cm intervals (2 inch intervals) in the ridge direction of the pleated filter material, and then folded again.
  • a frame was attached to the four sides of the pleated filter material with adhesive, and the air filter unit was molded into an approximately rectangular parallelepiped with a length of 326 mm, a width of 303 mm, and a height of 20 mm. Since the height was 20 mm, the thickness of the air filter unit was also 20 mm.
  • the QF value of the air filter unit was 0.12 Pa -1 , and the CADR in the space purification capacity test was 313 m 3 /hour, which was good.
  • Example 4 The charged nonwoven fabric filter material was the same as in Example 1, and the pleating was performed so that the pleated filter material had a folded height of 13.5 mm and was cut with 135 ridges.
  • An olefin resin separator was attached to the front and back of the pleated filter material at 5.08 cm intervals (2 inch intervals) in the ridge direction of the pleated filter material, and then folded again.
  • a frame was attached to four sides of the pleated filter material with adhesive, and the air filter unit was molded into an approximately rectangular parallelepiped with a length of 326 mm, a width of 303 mm, and a height of 15 mm. Since the height was 15 mm, the thickness of the air filter unit was also 15 mm.
  • the QF value of the air filter unit was 0.10 Pa -1 , and the CADR in the space purification capacity test was a satisfactory 286 m 3 /hour.
  • the first layer (support layer) of the charged nonwoven fabric filter material is a core-sheath composite spunbond nonwoven fabric (basis weight 70g/m 2 ) made of polypropylene
  • the second layer (charged nonwoven fabric layer) is an electret melt-blown nonwoven fabric (basis weight 8g/m 2 ) made of polypropylene fiber
  • the second layer is laminated in-line to obtain a charged nonwoven fabric filter material.
  • the thickness of this filter material is 0.61mm
  • the basis weight is 78g/m 2
  • the bending resistance of the support layer is 2800 ⁇ N.
  • the QF value calculated from the pressure loss P1 and collection efficiency ⁇ 1 of the filter material is 0.12Pa -1
  • the QF value/thickness is 0.20Pa -1 /mm.
  • the charged nonwoven fabric filter medium was pleated so that the pleated filter medium had a folded height of 18.0 mm and was cut with 135 pleats. Olefin resin separators were attached to the front and back of the pleated filter medium at 5.08 cm intervals (2 inch intervals) in the ridge direction of the pleated filter medium, and then folded again.
  • a frame was attached to the four sides of the pleated filter medium with adhesive, and the air filter unit was molded into an approximately rectangular parallelepiped measuring 326 mm in length, 303 mm in width, and 20 mm in height. Since the height was 20 mm, the thickness of the air filter unit was also 20 mm.
  • the QF value of the air filter unit was 0.10 Pa -1 , and the CADR in the space purification capacity test was a satisfactory 251 m 3 /hour. These results are shown in Table 1.
  • the charged nonwoven fabric filter material is made of a first layer (support layer) of short fiber nonwoven fabric made of polyester fiber and polyester binder fiber, and a second layer (charged nonwoven fabric layer) of electret melt-blown nonwoven fabric made of polypropylene fiber, and these two layers are bonded with polyethylene resin.
  • the collection efficiency of this filter material is 20%, its thickness is 0.50mm, its basis weight is 107g/m 2 , and the bending resistance of the support layer is 10000 ⁇ N.
  • the QF value calculated from the pressure loss P1 and collection efficiency ⁇ 1 of the filter material is 0.08Pa -1 , and the QF value/thickness is 0.16Pa -1 /mm.
  • the pleating applied to the charged nonwoven fabric filter material and the structure of the air filter unit were the same as in Example 1.
  • the QF value of the air filter unit was 0.08 Pa -1
  • the CADR in the spatial purification capacity test was an inferior 156 m 3 /hour.
  • the charged nonwoven fabric filter material has a first layer (support layer) made of short fiber nonwoven fabric that is made of polyester fiber and polyester binder fiber, and a second layer (charged nonwoven fabric layer) made of electret melt-blown nonwoven fabric that is made of polypropylene fiber, and these two layers are bonded with polyethylene resin.
  • the thickness of this filter material is 0.75 mm
  • the basis weight is 105 g/m 2
  • the bending resistance of the support layer is 10000 ⁇ N.
  • the QF value calculated from the pressure loss P1 and collection efficiency ⁇ 1 of this filter material is 0.12 Pa -1
  • the QF value/thickness is 0.16 Pa -1 /mm.
  • the pleating applied to the charged nonwoven fabric filter material and the structure of the air filter unit were the same as in Example 1.
  • the QF value of the air filter unit was 0.10 Pa -1
  • the CADR in the spatial purification capacity test was an inferior 188 m 3 /hour.
  • the charged nonwoven fabric filter material is the same as in Example 1, and the pleating process performed on the charged nonwoven fabric filter material is processed so that the pleated filter material has a folded height of 18.0 mm, and is cut with 36 ridges.
  • a frame is attached to four sides of the pleated filter material with adhesive, and the air filter unit is molded into a roughly rectangular parallelepiped with a length of 326 mm, a width of 303 mm, and a height of 20 mm. Since the height is 20 mm, the thickness of the air filter unit is also 20 mm.
  • the QF value of the air filter unit is 0.05 Pa -1
  • the CADR in the space purification capacity test is 172 m3 /hour, which is inferior.
  • the charged nonwoven fabric filter material is the same as in Example 1, and the pleating process performed on the charged nonwoven fabric filter material is processed so that the pleated filter material has a folding height of 18.0 mm, and is cut with 270 peaks.
  • a frame is attached to four sides of the pleated filter material with adhesive, and the air filter unit is molded into a roughly rectangular parallelepiped with a length of 326 mm, a width of 303 mm, and a height of 20 mm. Since the height is 20 mm, the thickness of the air filter unit is also 20 mm.
  • the QF value of the air filter unit is 0.05 Pa -1
  • the CADR in the space purification capacity test is 165 m 3 / hour, which is inferior.
  • Air conditioner 2 Air conditioner with air filter unit installed 3 Air filter unit 41 Air intake surface 42 Air intake port 43 Air discharge surface 44 Air discharge port 51 Filter material 52 Separator 53 Frame body p: Direction X: Cross section ⁇ : Mountain height (fold height of pleated filter material) ⁇ : Pleat pitch (pleat interval)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

従来の帯電不織布濾材で問題の家庭用ルームエアコンに搭載した際の空気清浄効果の低さを改善する。　風速６．５ｍ／分時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であり、ＱＦ値／濾材厚みが０．１８Ｐａ－１／ｍｍ以上である帯電不織布濾材で従来の問題を解消する。

Description

帯電不織布濾材およびそれを有するエアフィルタユニット
　本発明は、家庭用ルームエアコンに用いられる、帯電不織布濾材およびエアフィルタユニットに関する。
　室内の冷暖房や除湿に使用される空調機は、埃を捕集するメッシュ状のフィルタを搭載している。このようなフィルタは、ＰＭ２．５や空気中に浮遊するウィルス等の微細な粒子の捕集や、吸い込んだ空気を清浄する機能が低い。このため、密閉された室内で使用した場合、空調機による空気の吸込みおよび排出の繰り返しによって、空気中に浮遊するウィルス、細菌、埃等が室内に拡散され、衛生上好ましくない。また、空調機本体に付着した細菌などが繁殖して、臭いや汚れの原因に繋がっていた。
　このような問題を解決するために、空調機への空気清浄用フィルタの搭載が検討されている。特許文献１には、空調機の吸込みグリルの表側に、樹脂製のケースに挿入されたプリーツ型の空気清浄フィルタを取り付け、空気を清浄することが記載されている。また、特許文献２には、高性能フィルタや吸引モータが搭載された外部ユニットをエアコン本体へ取り付け、清浄した空気をエアコンに吸引させることによって空気を浄化することが可能なエアコン吸気清浄システムが記載されている。
日本国実用新案登録第３０５４５７０号公報 日本国特開２０２２－１１０９６５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、吸込みグリルの面積と比較して、かなり小さい面積の空気清浄フィルタが取り付けられているため、エアコンに吸引される大部分の空気は、空気清浄フィルタを通過することができず、空気清浄効果が低いという問題がある。
　また、特許文献２に記載の技術では、外部ユニットの空気清浄装置を取り付けることが必要でコストが高い。さらにエアコン本体の吸い込みグリルにフィルタを直接搭載すると、吸引風量の低下により、エアコン本来の冷暖房能力が低下するという問題がある。
　本発明は、上述した問題点を解決する、家庭用ルームエアコンに搭載する帯電不織布濾材およびエアフィルタユニットに関するものであり、優れたＱＦ値を示す濾材およびエアフィルタユニットなので、エアコンの吸入口に搭載した際でも吸入風量の低下は小さく、高い空気清浄能力を発揮するものである。
　上記課題を解決するため、本発明の帯電不織布濾材およびそれを有するエアフィルタユニットは、以下の特徴を有する。
（１）風速６．５ｍ／分時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であり、ＱＦ値／濾材厚みが０．１８Ｐａ－１／ｍｍ以上であることを特徴とする帯電不織布濾材。
（２）少なくとも、帯電不織布層および支持層を有することを特徴とする（１）に記載の帯電不織布濾材。
（３）前記支持層の剛軟度が１３００μＮ以上であることを特徴とする（２）に記載の帯電不織布濾材。
（４）（１）～（３）のいずれかに記載の帯電不織布濾材をプリーツ形状としたプリーツ濾材および枠体を有するエアフィルタユニットであって、エアフィルタユニットの厚みが２０ｍｍ以下、プリーツ濾材の折り高さ／プリーツ間隔が３．０～１０．０であり、フィルタ間口の風速が１．１ｍ／秒時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であることを特徴とするエアフィルタユニット。
（５）家庭用ルームエアコン搭載用であることを特徴とする（４）に記載のエアフィルタユニット。
（６）前記家庭用ルームエアコンのエアコン吸気口搭載用であることを特徴とする（５）に記載のエアフィルタユニット。
　本発明の帯電不織布濾材およびエアフィルタユニットは、優れたＱＦ値を示すため家庭用ルームエアコンの吸入口に搭載した際でも吸入風量の低下（圧力損失）が小さく、高い空気清浄能力を発揮することができる。
本発明の実施形態で用いるエアコンディショナーの斜視図である。 本発明の実施形態で用いるエアコンディショナーにエアフィルタユニットを設置した例の斜視図である。 プリーツ濾材にセパレーターを固着してなるフィルタの周囲に枠体を配したエアフィルタユニットの概略斜視図である。 図３のエアフィルタユニットを矢印ｐ方向から見たエアフィルタユニットの概略図である。 図４の断面Ｘ部分の概略縦断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細を説明する。
　図１は、本発明の実施形態で用いるエアコンディショナー１本体の斜視図である。エアコンディショナー１本体は、空気吸入口４２が設けられた面（以下、「空気吸入面４１」という）と空気吐出口４４が設けられた面（以下、空気吐出面４３）と内部にファンを備えている。
　エアコンディショナー１本体は一般的な家庭用の空調設備であり、特に限定されるわけではない。本実施形態では、例えば、長さ約４５０ｍｍ、幅約８００ｍｍ、高さ約２８０ｍｍのサイズを有している。
　図２は、本発明の実施形態で用いるエアコンディショナー１にエアフィルタユニット３を設置した例の斜視図である。本発明の実施形態は、空気吸入口４２が、エアコンディショナー１本体の上面に設けられている。すなわち、本実施形態では、エアコンディショナー１本体の上面が空気吸入面４１となっており、空気吸入面４１の上にエアフィルタユニット３が設けられている。エアフィルタユニット３は空気吸入面４１の上下どちらに設けられていてもよい。ここで、エアフィルタユニット３が空気吸入面４１の下に設けられているとは、エアフィルタユニット３がエアコンディショナー１本体の内部に入っていることを意味する。
　図３は、プリーツ濾材にセパレーターを固着してなるフィルタの周囲に枠体を配したエアフィルタユニット３の概略斜視図である。プリーツ加工された濾材５１にセパレーター５２を固着してフィルタを形成し、そのフィルタの周囲に枠体５３を配し、一体化した状態を示す概略斜視図である。フィルタは、プリーツ加工された濾材５１と、濾材５１に形成されたプリーツの山部の稜線垂直方向に固着したセパレーター５２から構成される。
　図４は、図３のエアフィルタユニットを、矢印ｐ方向から見た概略図である。プリーツ加工された濾材５１にセパレーター５２が固着されてフィルタが形成され、そのフィルタの周囲に枠体５３を配して一体化した状態を示す。断面Ｘは、フィルタの内、濾材５１にセパレーター５２が固着した箇所のプリーツ濾材断面を示している。
　図５は、セパレーターを付設したフィルタにおける、図４の断面Ｘ部分の概略縦断面図である。セパレーター５２は、プリーツ加工された濾材５１の山部の稜線垂直方向に固着されている。
　［帯電不織布濾材］
　本発明の帯電不織布濾材は、風速６．５ｍ／分時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であり、ＱＦ値／濾材厚みが０．１８Ｐａ－１／ｍｍ以上である。
　ＱＦ値は濾過性能の指標であり、捕集効率ηおよび圧力損失Ｐを用いて以下の式（１）により計算される。圧力損失が低くかつ捕集性能が高いほどＱＦ値は高くなり、濾材をフィルタに用いたときの濾過性能が良好であることを示す。
式（１）　ＱＦ値＝－［ｌｎ（１－［η／１００］／Ｐ）］
　本発明の帯電不織布濾材は、風速６．５ｍ／分時のＱＦ値が０．１１Ｐａ－１以上が好ましい。帯電不織布濾材のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１未満の場合、エアコン本体へ搭載して空気浄化した際、濾過性能が低く集塵性能は低くなる。
　本発明の帯電不織布濾材は、ＱＦ値／濾材厚みが０．２０Ｐａ－１／ｍｍ以上が好ましく、０．２２Ｐａ－１／ｍｍ以上がより好ましい。帯電不織布濾材のＱＦ値／濾材厚みが０．１８Ｐａ－１／ｍｍ未満の場合、プリーツ加工されたプリーツ濾材としてエアフィルタユニットを構成した際に、構造起因による圧力損失の上昇が発生して、エアコン本体へ搭載して空気浄化した際の集塵性能が低くなる。
　本発明の帯電不織布濾材は、該帯電不織布濾材のみの１層で使用しても、２層以上積層させた、例えば該帯電不織布層に支持層を有して使用してもよい。積層構造にすることで、高い濾過性能を実現できる。支持層とはプリーツ構造を維持するための層である。
　帯電不織布層に用いる帯電不織布の材料は特に限定されないが、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維（ＰＥＴ繊維等）、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等を用いることができる。
　帯電不織布の構造は特に限定しないが、スパンボンド不織布、ニードルパンチ不織布、メルトブロー不織布等を用いることができる。高いＱＦ値を達成するためには、メルトブロー不織布が好ましい。さらに高い捕集性能を実現するためには、ポリプロピレン繊維からなるメルトブロー不織布が好ましい。また、前記不織布にエレクトレット加工を施し帯電不織布とする。
　前記エレクトレット加工の方法は特に限定されるものではなく、不織布に、コロナ放電法、純水サクション法、摩擦帯電法、水噴霧スプレー法等の帯電方法から任意に選択できる。
　エレクトレット加工を施す不織布は、エレクトレット加工による帯電効果を向上させるための添加剤を含んでもよい。この添加剤としては種々あるが、なかでもヒンダードアミン系やトリアジン系の添加剤は、静電気が維持しやすいため好ましい。
　また帯電不織布に機能剤を含んでもよい。機能剤は特に限定されないが、活性炭、シリカゲル、ゼオライト、ガス吸着多孔質体、抗菌剤、防かび剤、抗ウィルス剤、抗アレルゲン剤、芳香剤等を用いることができる。機能剤の含有は、濾材への固着や繊維内部への含有でもよく、２層以上の積層体の場合は層間に挟み込んでもよい。
　帯電不織布の目付けは特に限定されないが、５ｇ／ｍ２～５００ｇ／ｍ２であることが好ましく、８ｇ／ｍ２以上がより好ましく、１０ｇ／ｍ２～３００ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。５ｇ／ｍ２以上であれば濾材の捕集性能が十分発現でき、５００ｇ／ｍ２以下であれば濾材厚みがより適切となりプリーツ濾材の構造起因による圧力損失の上昇を抑制できる。
　前記支持層はサーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンボンド不織布等を用いることができる。濾材厚みやプリーツ加工性の観点からケミカルボンド不織布が好ましい。
　支持層の剛軟度は１３００μＮ以上であることが好ましく、１５００μＮ以上であることがさらに好ましい。１３００μＮ以上であればエアフィルタユニットにした際に構造起因による圧力損失の上昇を抑制できる。また１３００μＮ以上であれば支持層の厚みをより小さくできるため、濾材厚みが小さくでき、ＱＦ値／濾材厚みの値をより高くできる。
　濾材を２層以上の積層構造に作製する方法は特に限定されない。単に重ねて、熱融着樹脂、湿気硬化型樹脂等の接着剤を介して接着してもよい。また、インライン化して１層目に直接２層目を製布してもよい。前述の接着剤による積層構造の帯電不織布の作製方法は、プリーツ加工時に層間が剥れにくいため好ましい。
　［エアフィルタユニット］
　本発明のエアフィルタユニットは、本発明の帯電不織布濾材をプリーツ形状としたプリーツ濾材および枠体を有するエアフィルタユニットであって、エアフィルタユニットの厚みが２０ｍｍ以下、プリーツ濾材の折り高さ／プリーツ間隔が３．０～１０．０であり、フィルタ間口の風速が１．１ｍ／秒時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であることを特徴とする。
　本発明のエアフィルタユニットは、ジグザグ状に折り曲げ加工を施したプリーツ濾材と、該濾材を支持する枠体から構成される。該枠体は、特に限定されないが、取り扱いの観点から、不織布で形成された枠体であることが好ましい。枠体の付設位置は、プリーツ濾材の周囲６面の内、折り曲げする方向に対して左右の２面、もしくは図４に示したように折り曲げする方向に対して左右前後の４面に付設することが好ましい。
　エアフィルタユニットの厚みは２０ｍｍ以下である。エアフィルタユニットの厚みが２０ｍｍ超過する場合、エアコン本体の内部スペースに装着することが困難になる。
　プリーツ形状は、折り高さを図５の山高さα、プリーツ間隔を図５の山ピッチβとして、α／βで表し、α／βが３．０～１０．０であり、４．０～１０．０であることが好ましい。プリーツ形状であるα／βが１０．０超過すると、ユニット内で濾材同士が重なる、もしくは濾材同士の距離が近くなりすぎ、構造起因によるエアフィルタユニットの圧力損失が上昇する。そして、エアコンにユニットを搭載した時の吸入風量が低下するので、集塵性能が低くなる。プリーツ形状であるα／βが３．０未満であると、限られたユニットサイズの中で使用できる濾過面積が少なく、濾過面積に対する流体の通過速度が上昇することで、流体からの物質の除去、捕集性能が低下する。そして、エアフィルタユニットをエアコンに搭載した際の集塵性能が低くなる。
　濾材をジグザグ状に折り曲げる加工をプリーツ加工と言うが、プリーツ加工する方法としては、レシプロ方式やロータリー方式等の方法があり、いずれでもよい。
　プリーツ加工された濾材の形状は特に限定されないが、折り曲げした隣り合う山折りの折り目と谷折りの折り目の間の距離、即ち、折り高さは任意に調整することができる。
　ユニット内で、プリーツ濾材のプリーツ間隔である山部の稜線同士の間隔（山ピッチβ）を保持するために、プリーツ濾材の稜線に交差して略線状にセパレーターを付設してもよい。セパレーターは樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂がより好ましい。熱可塑性樹脂としては、オレフィン系樹脂やエチレン酢酸ビニル系樹脂など任意に選択できる。特に、オレフィン系樹脂は結晶化が適度に遅く作業性に優れるとともに、接合強度が高く、さらに異臭も少ないため好ましい。
　セパレーターの幅は、セパレーターの機能を保つ範囲内で任意に設定できるが、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以上２．８ｍｍ以下がさらに好ましい。０．３ｍｍ以上であれば樹脂の接着がより十分となり、プリーツ間隔の保持性が高くなる。３．０ｍｍ以下であればプリーツ濾材の通気面を覆うことによる圧力損失が抑制される。
　セパレーターの付設方法は、特に限定されない。たとえば、あらかじめプリーツ加工をした濾材の山部に溶融状態にある樹脂を配し、それらが完全に固まりきらない、いまだ接合性を有している状態で濾材を折り畳んで樹脂同士を接触させ、折り畳んだ形状を保持したまま冷却し、樹脂を固化させることにより、セパレーターを付設することができる。または、プリーツ濾材に枠体を付設した後に、溶融状態の樹脂をプリーツ濾材の山部に設ける、もしくは、離形性の高い金属板に溶融状態の樹脂を線状に吐出した後にプリーツ濾材の山部へ転写させることによりセパレーターを付設することもできる。セパレーターは図４のように連続して付設されていてもよく、不連続に付設されていてもよい。
　本発明のエアフィルタユニットは、フィルタの間口の風速が１．１ｍ／秒時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であり、０．１２Ｐａ－１以上であることが好ましい。エアフィルタユニットのＱＦ値が０．１０Ｐａ－１未満の場合、エアコンディショナー本体へユニットを搭載して空気浄化した際の集塵性能が低くなる。ここで、フィルタの間口とは、プリーツ濾材の山部に対する面である。
　本発明のエアフィルタユニットは、家庭用ルームエアコン搭載用であることが好ましい。また家庭用ルームエアコンのエアコン吸気口搭載用であることがより好ましい。
　家庭用ルームエアコンの種類は、エアフィルタユニットが搭載できるスペースがあれば、特に限定されるものではない。
　家庭用ルームエアコンには吸気口に埃除去用のメッシュフィルタが付設されている場合がある。本発明のエアフィルタユニットは、前記メッシュフィルタの上流側および、または下流側のどちらでも搭載することができる。メッシュフィルタの上流側に搭載することで、フィルタ交換が容易となる。一方、メッシュフィルタの下流側に搭載することで、予め埃を除去しているため目詰まりがしにくくなる。
　本発明のエアフィルタユニットは、家庭用ルームエアコンの吸気口に付設できる任意なサイズを設定すればよい。吸気口の面積とエアフィルタの間口面積の割合を被覆率とした場合、被覆率が高すぎるとワンパスでの集塵性能が高くなる一方で、吸引風量が低下し本来の冷暖房能力が下がる。被覆率が低すぎると吸引風量の低下は防止できるが、エアフィルタユニットの濾過性能が発現しにくくなる。
　以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本実施例における評価方法は以下の通りである。
　＜濾材の圧力損失と粒径０．３～０．５μｍの粒子の捕集効率の測定＞
　評価対象のシートを開口部０．０１ｍ２の風洞にセットし、定格風速で空気を流し濾材の初期圧力損失Ｐ１を求めた。圧力損失は、評価前後の差圧をマノメーターから読みとった。
　次いで、上流側からアトマイザーで粒子（ポリスチレン）を発生させ、除電器を通した粒子を供給し、評価シート前後の粒子数を、パーティクルカウンターを用いて測定し、下記の式から捕集効率η１（％）を求めた。定格風速は６．５ｍ／分にて測定し、以下の基準で判定した。
捕集効率η１＝（１－（Ｃ１／Ｃ０））×１００
Ｃ０＝評価シート通過前の粒径０．３～０．５μｍの粒子数
Ｃ１＝評価シート通過後の粒径０．３～０．５μｍの粒子数
　＜濾材ＱＦ値＞
　上記で測定した濾材の圧力損失Ｐ１と捕集効率η１より下式（１）を用いて算出した。
式（１）　ＱＦ値＝－［ｌｎ（１－［η／１００］／Ｐ）］
　＜エアフィルタユニットの圧力損失と粒径０．３～０．５μｍの粒子の捕集効率の測定＞
　ＪＩＳ　Ｂ９９０８（２０１１）形式１試験法に準じた評価機器に、エアフィルタユニットをセットし、エアフィルタの定格風量で空気を流しエアフィルタユニットの初期圧力損失Ｐ２を求めた。圧力損失は、評価前後の差圧をマノメーターから読みとった。
　次いで、上流側からアトマイザーで発生させた粒子（ＫＣｌ）を供給し、評価エアフィルタユニット前後の粒子数を、パーティクルカウンターを用いて測定し、下記の式から捕集効率η２（％）を求めた。定格風量は６．５ｍ３／分（風速１．１ｍ／秒）にて測定し、以下の基準で判定した。
捕集効率η２＝（１－（Ｃ１／Ｃ０））×１００
Ｃ０＝評価エアフィルタユニット通過前の粒径０．３～０．５μｍの粒子数
Ｃ１＝評価エアフィルタユニット通過後の粒径０．３～０．５μｍの粒子数
　＜エアフィルタユニットＱＦ値＞
　上記で測定したエアフィルタユニットの圧力損失Ｐ２と捕集効率η２を用いて、前記した濾材ＱＦ値の算出で用いた式（１）で算出した。
　＜濾材厚み＞
　評価対象のシートをダイヤルシックネスゲージ（ＴＥＣＬＯＣＫ社　ＳＭ－１１４　測定子形状１０ｍｍφ、目量０．０１ｍｍ、測定力２．５Ｎ以下）を用いて厚みを測定した。４箇所測定して、その平均値を用いた。
　＜支持層の剛軟度＞
　剛軟度はＪＩＳ　Ｌ１０８５（１９９８）　６．１０．３　ガーレ法に準拠し、幅２５ｍｍ、長さ９０ｍｍのサンプルを、ガーレ式剛軟度試験機を用いて評価した。評価数は５として、その平均値を算出した。
　＜折り高さ＞
　折り高さは、ユニットから枠体（プリーツ加工の折り曲げする方向に対して前後の位置）を外し、セパレーターが付設されていないプリーツ濾材の山部の稜線垂直方向にノギスを当てて、枠体から２．５４ｃｍ（１インチ）以内の位置の山高さαを測定した。
　＜プリーツ間隔＞
　プリーツ濾材のセパレーター間の山部の稜線垂直方向に金尺を当てて、山部１０山分を測定した。測定値は山ピッチβ９データ分となり、１データを算出してプリーツ間隔とする。セパレーターが付設されていない場合は、プリーツ濾材の山部の稜線垂直方向の枠体付近１ヶ所と中央部１ヶ所を上記方法で測定、算出した値の平均値をプリーツ間隔とする。
　＜空間浄化能力（ＣＡＤＲ）＞
　ＪＥＭＡ１４６７に準じて試験を行った。評価室（２５ｍ３）に、エアフィルタユニットをセットしたルームエアコン（シャープ製ルームエアコンＡｉｒｅｓｔ）、デジタル粉塵濃度計（ＳＨＩＢＡＴＡ製　ＬＤ－５Ｄ）をセットした。タバコ５本を同時に発煙させ、粉塵濃度が安定した後に、エアコンを空気清浄モード（プラズマクラスターＯＦＦ、送風レベル：最大）稼働させた。６０分間連続で粉塵濃度をモニタリングし、ＣＡＤＲ（Ｃｌｅａｎ　Ａｉｒ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｒａｔｅ）［ｍ３／時間］を算出した。
　＜実施例１＞
　帯電不織布濾材は、１層目（支持層）を、ガラス繊維、ポリエステル繊維、パルプ、ビニロン繊維、バインダーからなる短繊維不織布、２層目（帯電不織布層）をポリプロピレン繊維からなるエレクトレットメルトブロー不織布を用い、２層をポリエチレン樹脂で接着したものである。該濾材の厚みは０．４１ｍｍ、目付けは５５ｇ／ｍ２、支持層の剛軟度は２２００μＮであった。濾材の圧力損失Ｐ１と捕集効率η１から算出されるＱＦ値は０．１２Ｐａ－１で、ＱＦ値／厚みは０．２９Ｐａ－１／ｍｍであった。
　該帯電不織布濾材に施したプリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１８．０ｍｍとなるよう加工し、１３５山でカットした。プリーツ濾材にオレフィン系樹脂のセパレーターを、プリーツ濾材の稜線方向に５．０８ｃｍ間隔（２インチ間隔）で表裏に施工し、再度、折り畳んだ。プリーツ濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ２０ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ２０ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも２０ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１８．０ｍｍ、山ピッチβは２．４ｍｍ（３２４／１３５）で、プリーツ形状α／β＝７．５であった。エアフィルタユニットの圧力損失Ｐ２と捕集効率η２から算出されるＱＦ値は０．１４Ｐａ－１であった。
　さらに、前記エアフィルタユニットをルームエアコン（シャープ製Ａｉｒｅｓｔ）へ搭載し空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは３２４ｍ３／時間と良好であった。これらの結果を表１に示した。
　＜実施例２＞
　帯電不織布濾材は実施例１と同じであり、プリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１８．０ｍｍとなるよう加工し、９０山でカットした。プリーツ濾材にオレフィン系樹脂のセパレーターを、プリーツ濾材の稜線方向に５．０８ｃｍ間隔（２インチ間隔）で表裏に施工し、再度、折り畳んだ。プリーツ濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ２０ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ２０ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも２０ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１８．０ｍｍ、山ピッチβは３．６ｍｍ（３２４／９０）で、プリーツ形状α／β＝５．０であった。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．１２Ｐａ－１であり、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは３２９ｍ３／時間と良好であった。これらの結果を表１に示した。
　＜実施例３＞
　帯電不織布濾材は実施例１と同じであり、プリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１８．０ｍｍとなるよう加工し、１８０山でカットした。プリーツ濾材にオレフィン系樹脂のセパレーターを、プリーツ濾材の稜線方向に５．０８ｃｍ間隔（２インチ間隔）で表裏に施工し、再度、折り畳んだ。プリーツ濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ２０ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ２０ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも２０ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１８．０ｍｍ、山ピッチβは１．８ｍｍ（３２４／１８０）で、プリーツ形状α／β＝１０．０であった。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．１２Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは３１３ｍ３／時間と良好であった。これらの結果を表１に示した。
　＜実施例４＞
　帯電不織布濾材は実施例１と同じであり、プリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１３．５ｍｍとなるよう加工し、１３５山でカットした。プリーツ濾材にオレフィン系樹脂のセパレーターを、プリーツ濾材の稜線方向に５．０８ｃｍ間隔（２インチ間隔）で表裏に施工し、再度、折り畳んだ。プリーツ濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ１５ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ１５ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも１５ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１３．５ｍｍ、山ピッチβは２．４ｍｍ（３２４／１３５）で、プリーツ形状α／β＝５．６であった。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．１０Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは２８６ｍ３／時間と良好であった。これらの結果を表１に示した。
＜実施例５＞
　帯電不織布濾材は、１層目（支持層）を、ポリプロピレンから成る芯鞘複合スパンボンド不織布（目付け７０ｇ／ｍ２）、２層目（帯電不織布層）をポリプロピレン繊維からなるエレクトレットメルトブロー不織布（目付け８ｇ／ｍ２）を用い、１層目を製布した後にインラインで２層目を積層させて帯電不織布濾材を得た。該濾材の厚みは０．６１ｍｍ、目付けは７８ｇ／ｍ２、支持層の剛軟度は２８００μＮであった。濾材の圧力損失Ｐ１と捕集効率η１から算出されるＱＦ値は０．１２Ｐａ－１で、ＱＦ値／厚みは０．２０Ｐａ－１／ｍｍであった。
　該帯電不織布濾材に施したプリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１８．０ｍｍとなるよう加工し、１３５山でカットした。プリーツ濾材にオレフィン系樹脂のセパレーターを、プリーツ濾材の稜線方向に５．０８ｃｍ間隔（２インチ間隔）で表裏に施工し、再度、折り畳んだ。プリーツ濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ２０ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ２０ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも２０ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１８．０ｍｍ、山ピッチβは２．４ｍｍ（３２４／１３５）で、プリーツ形状α／β＝７．５であった。
　エアフィルタユニットのＱＦ値は０．１０Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは２５１ｍ３／時間と良好であった。これらの結果を表１に示した。
　＜比較例１＞
　帯電不織布濾材は、１層目（支持層）を、ポリエステル繊維およびポリエステル系バインダー繊維からなる短繊維不織布、２層目（帯電不織布層）をポリプロピレン繊維からなるエレクトレットメルトブロー不織布を用い、２層をポリエチレン樹脂で接着したものである。該濾材の捕集効率は２０％の濾材であり、厚みは０．５０ｍｍ、目付けは１０７ｇ／ｍ２、支持層の剛軟度は１００００μＮであった。濾材の圧力損失Ｐ１と捕集効率η１から算出されるＱＦ値は０．０８Ｐａ－１で、ＱＦ値／厚みは０．１６Ｐａ－１／ｍｍであった。
　該帯電不織布濾材に施したプリーツ加工およびエアフィルタユニットの構造は実施例１と同じである。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．０３Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは７８ｍ３／時間と劣位であった。これらの結果を表１に示した。
　＜比較例２＞
　帯電不織布濾材は、１層目（支持層）を、ガラス繊維、ポリエステル繊維、パルプ、ビニロン繊維、バインダーからなる短繊維不織布、２層目（帯電不織布層）をポリプロピレン繊維からなるエレクトレットメルトブロー不織布を用い、２層をポリエチレン樹脂で接着したものである。該濾材の厚みは０．４５ｍｍ、目付けは６５ｇ／ｍ２、支持層の剛軟度は３３００μＮであった。該濾材の捕集効率η１は９９．９７％であるが、濾材の圧力損失Ｐ１と捕集効率η１から算出されるＱＦ値は０．０８Ｐａ－１で、ＱＦ値／厚みは０．１８Ｐａ－１／ｍｍであった。
　該帯電不織布濾材に施したプリーツ加工およびエアフィルタユニットの構造は実施例１と同じである。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．０８Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは１５６ｍ３／時間と劣位であった。これらの結果を表１に示した。
　＜比較例３＞
　帯電不織布濾材は、１層目（支持層）を、ポリエステル繊維およびポリエステル系バインダー繊維からなる短繊維不織布、２層目（帯電不織布層）をポリプロピレン繊維からなるエレクトレットメルトブロー不織布を用い、２層をポリエチレン樹脂で接着したものである。該濾材の厚みは０．７５ｍｍ、目付けは１０５ｇ／ｍ２、支持層の剛軟度は１００００μＮであった。該濾材の圧力損失Ｐ１と捕集効率η１から算出されるＱＦ値は０．１２Ｐａ－１で、ＱＦ値／厚みは０．１６Ｐａ－１／ｍｍであった。
　該帯電不織布濾材に施したプリーツ加工およびエアフィルタユニットの構造は実施例１と同じである。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．１０Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは１８８ｍ３／時間と劣位であった。これらの結果を表１に示した。
　＜参考例１＞
　帯電不織布濾材は実施例１と同じであり、帯電不織布濾材に施したプリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１８．０ｍｍとなるよう加工し、３６山でカットした。プリーツ加工濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ２０ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ２０ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも２０ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１８．０ｍｍ、山ピッチβは９．０ｍｍ（３２４／３６）で、プリーツ形状α／β＝２．０であった。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．０５Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは１７２ｍ３／時間と劣位であった。これらの結果を表１に示した。
　＜参考例２＞
　帯電不織布濾材は実施例１と同じであり、帯電不織布濾材に施したプリーツ加工は、プリーツ濾材の折り高さ１８．０ｍｍとなるよう加工し、２７０山でカットした。プリーツ加工濾材の４面に枠体を接着剤で貼り付け、エアフィルタユニットのサイズが長さ３２６ｍｍ、幅３０３ｍｍ、高さ２０ｍｍの略直方体となるよう成型した。高さ２０ｍｍのため、エアフィルタユニットの厚みも２０ｍｍである。またプリーツ構造は、山高さαは１８．０ｍｍ、山ピッチβは１．２ｍｍ（３２４／２７０）で、プリーツ形状α／β＝１５．０であった。エアフィルタユニットのＱＦ値は０．０５Ｐａ－１で、空間浄化能力試験によるＣＡＤＲは１６５ｍ３／時間と劣位であった。これらの結果を表１に示した。
１　エアコンディショナー
２　エアフィルタユニットを設置したエアコンディショナー
３　エアフィルタユニット
４１　空気吸入面
４２　空気吸入口
４３　空気吐出面
４４　空気吐出口
５１　濾材
５２　セパレーター
５３　枠体
ｐ：方向
Ｘ：断面
α：山高さ（プリーツ濾材の折り高さ）
β：山ピッチ（プリーツ間隔）

Claims (6)

  1. 　風速６．５ｍ／分時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であり、ＱＦ値／濾材厚みが０．１８Ｐａ－１／ｍｍ以上であることを特徴とする帯電不織布濾材。
  2. 　少なくとも、帯電不織布層および支持層を有することを特徴とする請求項１に記載の帯電不織布濾材。
  3. 　前記支持層の剛軟度が１３００μＮ以上であることを特徴とする請求項２に記載の帯電不織布濾材。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の帯電不織布濾材をプリーツ形状としたプリーツ濾材および枠体を有するエアフィルタユニットであって、エアフィルタユニットの厚みが２０ｍｍ以下、プリーツ濾材の折り高さ／プリーツ間隔が３．０～１０．０であり、フィルタ間口の風速が１．１ｍ／秒時のＱＦ値が０．１０Ｐａ－１以上であることを特徴とするエアフィルタユニット。
  5. 　家庭用ルームエアコン搭載用であることを特徴とする請求項４に記載のエアフィルタユニット。
  6. 　前記家庭用ルームエアコンのエアコン吸気口搭載用であることを特徴とする請求項５に記載のエアフィルタユニット。
PCT/JP2025/010102 2024-03-26 2025-03-17 帯電不織布濾材およびそれを有するエアフィルタユニット Pending WO2025205136A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202580009822.2A CN122535450A (zh) 2024-03-26 2025-03-17 带电无纺布滤材及具有它的空气过滤器单元

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024049340 2024-03-26
JP2024-049340 2024-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025205136A1 true WO2025205136A1 (ja) 2025-10-02

Family

ID=97219003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2025/010102 Pending WO2025205136A1 (ja) 2024-03-26 2025-03-17 帯電不織布濾材およびそれを有するエアフィルタユニット

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN122535450A (ja)
WO (1) WO2025205136A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009275327A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Toray Ind Inc スパンボンド不織布およびそれを用いたエアフィルター
JP2019018188A (ja) * 2017-07-21 2019-02-07 Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 エアフィルター、及びその製造方法
WO2021153296A1 (ja) * 2020-01-27 2021-08-05 東レ株式会社 積層エレクトレット不織布ならびにこれを用いてなるエアフィルターユニット、空気清浄機
JP2023112282A (ja) * 2022-02-01 2023-08-14 東レ株式会社 メルトブロー不織布、および、それを用いた積層不織布
JP2023173435A (ja) * 2022-05-26 2023-12-07 タピルス株式会社 メルトブロー不織布及びこれを備えたフィルタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009275327A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Toray Ind Inc スパンボンド不織布およびそれを用いたエアフィルター
JP2019018188A (ja) * 2017-07-21 2019-02-07 Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 エアフィルター、及びその製造方法
WO2021153296A1 (ja) * 2020-01-27 2021-08-05 東レ株式会社 積層エレクトレット不織布ならびにこれを用いてなるエアフィルターユニット、空気清浄機
JP2023112282A (ja) * 2022-02-01 2023-08-14 東レ株式会社 メルトブロー不織布、および、それを用いた積層不織布
JP2023173435A (ja) * 2022-05-26 2023-12-07 タピルス株式会社 メルトブロー不織布及びこれを備えたフィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
CN122535450A (zh) 2026-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8491689B2 (en) Joined filter media pleat packs
US6322615B1 (en) High efficiency permanent air filter and method of manufacture
JP4944540B2 (ja) フィルタエレメント、その製造方法、並びに使用方法
CA2786867A1 (en) Air filter with sorbent particles
JP6243146B2 (ja) エアフィルタ
JP2003326121A (ja) 空気清浄フィルター及びそのフィルターを用いた空気調和機
CN116887902A (zh) 具有集尘和除臭功能的空气净化过滤器及其制造方法
US6110250A (en) Particle filter in the form of a pleated non-woven layer
JP2014151299A (ja) フィルター用濾材およびエアフィルター
JPH08281030A (ja) 空気清浄用フィルターシート
JP6318716B2 (ja) エアフィルターユニット
CN214552028U (zh) 多层空气过滤网
GB2287664A (en) Air filter assembly
JP2010255612A (ja) ガスタービン吸気用フィルタユニット
KR200460828Y1 (ko) 점성 물질을 포함하는 분진 처리에 용이한 전처리 필터
JP2856486B2 (ja) ハニカム型エレクトレットフィルター
JP2011121056A (ja) 復元性フィルターユニット
CN210131485U (zh) 一种空气过滤用滤芯模块
JP2010253455A (ja) 空調用フィルタ
JP2013220287A (ja) 空気清浄機用集塵脱臭エアフィルターユニット
WO2021176291A1 (en) Counterflow energy recovery ventilator core comprising seamless pleated support media
CN207307435U (zh) 一种汽车空调滤清器
JP7302812B2 (ja) 消臭性及び集塵性を有するフィルター
CN212604402U (zh) 一种车载空气净化器滤芯
JP2001269519A (ja) フィルター

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2025517075

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2025517075

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25777498

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1