(57)【要約】  加湿フィルタ（１１）は、立体編物（１２）から構成される。編地（１３）または連結繊維（１４）を構成する繊維の少なくとも一部に、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維とを撚り合わせた繊維を用いている。
2013094215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開口を有する２枚の編地と、間隔をあけて２枚の前記編地を連結する複数の連結繊維とを備える加湿フィルタであって、前記編地または前記連結繊維を構成する繊維の少なくとも一部に、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維とを撚り合わせた繊維を編み合わせることを特徴とする加湿フィルタ。
【請求項２】
前記細繊維と前記極細繊維とを撚り合わせた繊維が、１本の前記細繊維と複数本の前記極細繊維からなることを特徴とする請求項１記載の加湿フィルタ。
【請求項３】
前記細繊維と前記極細繊維とを撚り合わせた繊維が、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の不溶性細繊維と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維状の不溶成分を内包する繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の溶解性繊維とを撚り合わせたものを処理して、溶解成分を除去することによって得ることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿フィルタの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の加湿フィルタと、前記加湿フィルタに水を供給するための給水手段と、前記加湿フィルタに空気を送るための送風手段とを備える加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿機能を有する空気調和機などに組み込まれる加湿フィルタにおいて、極細繊維を含む加湿フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加湿フィルタとして、立体編物を利用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
以下、その加湿フィルタについて、図４を参照しながら説明する。図４は、従来の加湿フィルタを示す概略斜視図である。図４に示すように、加湿フィルタ１０１は、複数の開口１０２を有する２枚の編地１０３と、間隔をあけて２枚の編地１０３を連結する複数の連結繊維１０４とを備える。加湿フィルタ１０１は、編地１０３および連結繊維１０４間に液体を保持する立体編物により構成される。一方の編地１０３において一の開口１０２を画定する編地部分が有する複数の編目のうちの少なくとも１つの編目から、他方の編地１０３において相対する一の開口１０２を画定する編地部分が有する複数の編目に、４本以上の連結繊維が延在している。そして、これら隣接する連結繊維１０４間の間隙にて水を保持する。【０００４】
このような従来の加湿フィルタにおいては、より多くの水を、効率よく加湿フィルタ全体に行き渡らせることが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７８６６８４号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の加湿フィルタは、複数の開口を有する２枚の編地と、間隔をあけて２枚の編地を連結する複数の連結繊維とを備える加湿フィルタである。また、この加湿フィルタでは、編地または連結繊維を構成する繊維の少なくとも一部を、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維とを撚り合わせた繊維とする。
【０００７】
これにより、細繊維を骨材として、その周囲に適度な空間を保ちながら極細繊維を配置させることができるために、良好な通気性を保ちながら、良好な吸水性と形状安定性を両立できる。また、細繊維と極細繊維を撚り合わせることにより、たとえば極細繊維が部分的に破損した場合にも、全体の強度および形状に影響を及ぼすことがなく、一定の性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは本発明の実施の形態１の加湿フィルタを示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは本発明の実施の形態１の加湿フィルタを構成する繊維を示す概略斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは本発明の実施の形態１の極細繊維を内包する繊維を示す概略斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは本発明の実施の形態１の極細繊維を示す概略斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２の加湿装置を表す概略断面図である。
【図４】図４は従来の加湿フィルタを示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１の加湿フィルタを示す概略斜視図である。図１Ｂは、本発明の実施の形態１の加湿フィルタを構成する繊維を示す概略斜視図である。図２Ａは、本発明の実施の形態１の極細繊維を内包する繊維を示す概略斜視図である。図２Ｂは、本発明の実施の形態１の極細繊維を示す概略斜視図である。
【００１１】
図１Ａに示すように、本実施の形態の加湿フィルタ１１は、立体編物１２からなり、編地１３または連結繊維１４を構成する繊維の少なくとも一部に、図１Ｂに示すような繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維１５と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維１６とを撚り合わせた繊維を用いている。細繊維１５を骨材として、その周囲に適度な空間を保ちながら極細繊維１６を配置させることにより、良好な通気性を保ちながら、良好な吸水性と形状安定性を両立できる。すなわち、立体編物１２の、複数の開口１７を有する２枚の編地１３が、空気を通過するのに十分な空間を確保する。また、編地１３または連結繊維１４を構成する繊維の一部に編み合わせた細繊維１５が形状安定性を保つ。さらに、撚り合わせた細繊維１５と極細繊維１６の間隔が良好な吸水性を呈する。これらにより、良好な通気性を保ちながら、良好な吸水性と形状安定性が両立される。
【００１２】
また、細繊維１５と極細繊維１６を撚り合わせることにより、たとえば極細繊維１６が部分的に破損した場合にも、全体の強度および形状に影響を及ぼすことがなく、一定の性能を維持することができる。
【００１３】
しかし、１μｍ未満の極細繊維１６は、その細さゆえに強度が低下している。よって、極細繊維１６をそのまま細繊維１５に撚り合わせようとすれば、極細繊維１６が容易に破断してしまう。そこで、図２Ａ、２Ｂに示すように、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の不溶性の細繊維１５と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の不溶成分である極細繊維１６を内包する繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の溶解性繊維１９とを撚り合わせたものを処理して、溶解成分２０を除去することによって、細繊維１５と極細繊維１６を撚り合わせる方法を見出した。
【００１４】
細繊維１５と、極細繊維１６を内包する溶解性繊維１９のそれぞれの繊維径は、とくに大小関係を規定するものではなく、立体編物１２の編成工程におけるハンドリング性などを考慮して選択すれば良い。たとえば、細繊維１５に対し、極細繊維１６を内包する溶解性繊維１９複数本を撚り合わせることなども考えられる。すなわち、細繊維１５と溶解性繊維１９との組み合わせ方によらず、すべての繊維を細密に配置した際の径の合計を３００μｍ未満とすれば、編成工程に支障は出ない。
【００１５】
図２Ａには、不溶成分である４本の極細繊維１６を、溶解成分２０で内包した繊維の一例を示す。たとえば、これを１本の不溶性の細繊維１５に撚り合わせた後、溶解成分２０のみを除去すると、図２Ｂに示すように、不溶成分で構成された４本の極細繊維１６が残存し、図１Ｂに示したような１本の細繊維１５と４本の極細繊維１６が撚り合わされた状態が作られる。不溶性繊維あるいは不溶成分としては、たとえばポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、アクリル等の樹脂などが挙げられる。また、これらを内包する溶解成分としては、たとえば水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液に易溶のポリエステルなどを利用することができる。
【００１６】
繊維状の不溶成分を内包する繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の溶解性繊維１９の形状の一例としては、芯鞘構造や分割繊維などを用いることができる。たとえば、芯鞘構造の場合、芯部を径１００ｎｍの不溶成分で構成し、それを鞘部で内包することによって繊維径１０μｍの繊維としても良い。また、芯部を複数本とし、溶解後に複数本の繊維が残留するような構成とすれば、一度に多くの空隙を作成することができる。
【００１７】
一般的に、束ねた繊維の端部を水に浸すと、束の中の繊維と繊維の間隔を伝って水が吸い上がる。これは毛細管現象であり、吸水速度は、繊維と繊維の間隔に反比例することが知られている。すなわち、細繊維１５と極細繊維１６を撚り合わせた繊維の一部が水に漬かれば、細繊維１５と極細繊維１６の間に毛細管現象が発生し、水が吸い上がる。撚り合わせの間隔が小さいほど、吸水速度は向上するが、水を保持する空間量が減少するため、これらのバランスを考慮して、細繊維１５と極細繊維１６の間隔を調整するのが良い。１本の細繊維１５に対して、複数本の極細繊維１６が配置するように撚り合わせれば、水を保持する空間量が増大する。極細繊維１６は、その量が少ない場合、水を保持する空間が不足したり、あるいは繊維間隔が離れすぎて毛細管現象が生じなくなったりする。また、極細繊維１６は、その量が多すぎる場合には、水を保持する空間が増えすぎて、繊維が水を過剰に保持し、空気の流れを妨げたり、あるいは、空気と水との十分な接触面積が得られなくなったりして加湿性能が低下することがある。これらのことから、極細繊維１６は、４本以上１００００本以下とするのが好ましい。
【００１８】
毛細管現象を促進するためには、細繊維１５と極細繊維１６の間には空間を有しているのが良い。密着していると、水を保持する空間がなくなり、水を吸い上げるという目的を達成することができない。しかしながら、極細繊維１６は、その細さゆえに必ずしも剛性を有さず、細繊維１５との間に、部分的に接触することは避けられない。細繊維１５と極細繊維１６の間に空間を設けるためには、たとえば芯鞘構造や分割繊維などを用いる場合に、繊維状の不溶成分である極細繊維１６の全周囲を溶解成分２０で内包する。そして、これを細繊維１５に撚り合わせることにより、溶解成分２０を除去した後には、細繊維１５と各極細繊維１６の間および極細繊維１６同士の間に空間を保った、撚り合わせ繊維を得ることができる。
【００１９】
立体編物１２からなる加湿フィルタ１１において、吸水性と形状安定性の両立が望まれる部位に、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維１５と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維１６とを撚り合わせた繊維を編み合わせるのが良い。たとえば、開口１７を有する編地１３に細繊維１５と極細繊維１６とを撚り合わせた繊維を編み合わせれば、開口１７の形状を維持しながら、高い吸水性を得ることができる。このために、吸水性と形状安定性に加えて通気性も両立できて好適である。また、連結繊維１４に細繊維１５と極細繊維１６とを撚り合わせた繊維を含ませれば、その高い表面積を安定的に維持しつつ、かつ連結繊維１４が多くの水を保持することができる。このために、高い加湿性能を得ることが可能となり好適である。
【００２０】
ただし、連結繊維１４に極端に多くの水を保持できるようにすると、後述する加湿装置に用いた場合、気化せず水滴のまま放出する恐れがあるため、前述の極細繊維１６の上限の本数が設定される。
【００２１】
立体編物１２を作成するときには、繊維径は１０μｍを下回っていないほうが良い。１０μｍより小さい繊維径を有する繊維の場合、編機にセットしたり、編成したり、あるいはロール状に巻き取ったりする際のテンションによって、容易に破断する可能性がある。一方、繊維径が２００μｍ以上になると、骨材としての効果は十分に得られるが、空間に占める体積が増大して、立体編物１２の通気性が低下したり、毛細管現象の効果が低下したりする可能性がある。これらのことから、本発明の目的である、通気性と吸水性と形状安定性の両立のためには、立体編物１２の作成時には、繊維径を１０μｍ以上２００μｍ未満とするのが良い。これらを、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維１５と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維１６とを撚り合わせた状態とするためには、前述のように、不溶成分で構成する極細繊維１６を溶解成分２０によって内包して、立体編物１２を作成してから、溶解成分２０を除去するのがもっとも容易な方法である。
【００２２】
また、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維１５に撚り合わせる極細繊維１６は、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満とするのが良い。繊維径が１００ｎｍよりも小さい繊維の場合、繊維強度が著しく低下するので、容易に破断してしまう可能性がある。また、万が一、微細に破断した場合には、意図せず人体に吸収される懸念もある。一方、繊維径が１μｍ以上になると、細繊維１５と撚り合わせることのできる極細繊維１６の総量が少なくなる。その結果、毛細管現象を起こす空間の体積が減少する。
【００２３】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２の加湿装置を表す概略断面図である。図３には、実施の形態１で説明した加湿フィルタ１１を用いた加湿装置を示す。実施の形態１と同様の作用効果を有する構成については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００２４】
加湿装置２１は、本体２４と、加湿フィルタ１１と、トレイ２６と、タンク（図示しない）と、ファン・モータ２７と、を備える。本体２４は、空気の吸込口２２と吹出口２３を有する。加湿フィルタ１１は、本体２４と、吸込口２２と吹出口２３を連通する風路２５内に、空気を加湿するために設けられる。トレイ２６は、加湿フィルタ１１を配置するために設けられる。タンク（図示しない）は、加湿フィルタ１１に水を供給するための給水手段である。ファン・モータ２７は、加湿フィルタ１１に空気を送る送風手段である。
【００２５】
加湿フィルタ１１は、複数の開口１７を有する２枚の編地１３と、間隔をあけて２枚の編地１３を連結する複数の連結繊維１４とを備えている。また、加湿フィルタ１１は、編地１３または連結繊維１４を構成する繊維の少なくとも一部に、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維１５と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維１６とを撚り合わせた繊維を編み合わせて構成される。
【００２６】
空気の流れは、加湿フィルタ１１を構成する２枚の編地１３に対して、開口１７に垂直に空気を導入するのが良い。編地１３の開口１７から加湿フィルタ１１の内部に導入された空気は、連結繊維１４に沿って、もう一方の編地１３の開口１７から加湿フィルタ１１の外に出ていく。このとき、連結繊維１４が繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維１５と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維１６とを撚り合わせた繊維を編み合わせて構成されていれば、連結繊維１４が十分な水量を保持することができる。このために、空気と水の接触確率が高まり、高い加湿性能を得ることができる。
【００２７】
これにより、加湿フィルタ１１が、良好な通気性を保ちながら、良好な吸水性と形状安定性を両立できるものであるために、高性能な加湿装置２１を得ることができる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の加湿フィルタは、複数の開口を有する２枚の編地と、間隔をあけて２枚の編地を連結する複数の連結繊維とを備える加湿フィルタである。また、この加湿フィルタでは、編地または連結繊維を構成する繊維の少なくとも一部を、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の細繊維と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維とを撚り合わせた繊維とする。これにより、細繊維を骨材として、その周囲に適度な空間を保ちながら極細繊維を配置させることができる。このために、良好な通気性を保ちながら、良好な吸水性と形状安定性を両立できる。
【００２９】
また、細繊維と極細繊維を撚り合わせることにより、たとえば極細繊維が部分的に破損した場合にも、全体の強度および形状に影響を及ぼすことがなく、一定の性能を維持することができる。
【００３０】
また、本発明の加湿フィルタでは、細繊維と極細繊維とを撚り合わせた繊維が、１本の細繊維と複数本の極細繊維からなるものであってもよい。これにより、極細繊維が多く含まれることになり、立体編物全体の表面積が増大するため、毛細管現象が生じやすくなり、吸水性を向上させることができる。
【００３１】
また、本発明の加湿フィルタの製造方法は、細繊維と極細繊維とを撚り合わせた繊維が、繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の不溶性細繊維と、繊維径１００ｎｍ以上１μｍ未満の極細繊維状の不溶成分を内包する繊維径１０μｍ以上２００μｍ未満の溶解性繊維とを撚り合わせたものを処理して、溶解成分を除去する方法であっても良い。これにより、立体編物の編成工程における極細繊維の破断を予防することができる。
【００３２】
また、本発明の加湿装置は、上記の加湿フィルタと、加湿フィルタに水を供給するための給水手段と、加湿フィルタに空気を送るための送風手段とを備える。これにより、加湿フィルタが、良好な通気性を保ちながら、良好な吸水性と形状安定性を両立できるものであるために、高性能な加湿装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明にかかる加湿フィルタにより、液体を吸収する、あるいは気化する用途において、高い吸収速度または気化速度が得られるフィルタを提供する。これによって得られるフィルタは、加湿装置だけでなく、芳香剤気化装置、脱臭成分気化装置、気化熱を利用した冷却装置、悪臭ガス溶解装置などの用途に適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１１    加湿フィルタ
１２    立体編物
１３    編地
１４    連結繊維
１５    細繊維
１６    極細繊維
１７    開口
１９    溶解性繊維
２０    溶解成分
２１    加湿装置
２２    吸込口
２３    吹出口
２４    本体
２５    風路
２６    トレイ
２７    ファン・モータ
１０１    加湿フィルタ
１０２    開口
１０３    編地
１０４    連結繊維
【図１Ａ】
2013094215.tif 000003
【図１Ｂ】
2013094215.tif 000004
【図２Ａ】
2013094215.tif 000005
【図２Ｂ】
2013094215.tif 000006
【図３】
2013094215.tif 000007
【図４】
2013094215.tif 000008
【国際調査報告】
2013094215.tif 000009
2013094215.tif 000010
2013094215.tif 000011
2013094215.tif 000012