(57)【要約】【課題】手間のかからない簡単な作業により製造することができ、しかもコストの低減が図れる。【解決手段】充填材１は、親水性を有する布地と、布地の表面に重ねた状態で一体的に融着されたプラスチックメッシュとからなり、布地とプラスチックメッシュとが融着した状態で波形に折曲げられて形成され、折曲装置により製造され、複数の充填材１、１、…をそれぞれの互いの波状の面同士を接触させた状態で積層されて枠状に形成されたユニットケース１３に収容してなる充填材ユニット１０を形成可能な構造とした。【選択図】図４
2011016043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気浄化装置の洗浄部に積層させた状態で配置される充填材であって、
親水性を有する布地と、
該布地の表面に重ねた状態で一体的に融着されたプラスチックメッシュと、
からなり、
前記布地と前記プラスチックメッシュとが融着した状態で波形に折曲げられて形成されていることを特徴とする充填材。
【請求項２】
空気浄化装置の洗浄部に積層させた状態で配置され、親水性を有する布地とプラスチックメッシュとからなる充填材の製造装置であって、
周面に周方向に沿って波形が形成され、それぞれが中心軸線中心にして回転可能に設けられるとともに、互いの波形どうしを噛合させた一対の波目ロールと、
前記一対の波目ロールのそれぞれの波形どうしが噛合する圧着部に、前記布地およびプラスチックメッシュを重ね合わせた状態で送り込む送出部と、
一対の前記波目ロールを加熱するためのヒータと、
を備えていることを特徴とする充填材製造装置。
【請求項３】
前記布地とプラスチックメッシュとの送出方向の前記圧着部の下流位置で、前記布地に融着した前記プラスチックメッシュを冷却する第１冷却部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の充填材製造装置。
【請求項４】
前記プラスチックメッシュに接する側の波目ロールを冷却する第２冷却部を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の充填材製造装置。
【請求項５】
一対の前記波目ロールの温度を調整する温度コントローラが設けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の充填材製造装置。
【請求項６】
前記布地に接する側の波目ロールの温度は、前記圧着部において、前記プラスチックメッシュの溶融温度より高く、且つ前記プラスチックメッシュに接する側の波目ロールの温度より高く設定されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の充填材製造装置。
【請求項７】
空気浄化装置の洗浄部に積層させた状態で配置され、親水性を有する布地とプラスチックメッシュとからなる充填材の製造方法であって、
前記布地およびプラスチックメッシュを重ね合わせた状態で融着により一体化させる融着工程と、
融着された前記布地およびプラスチックメッシュを波形に折曲げて形成する折曲げ加工工程と、
を有することを特徴とする充填材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式の空気浄化装置において、浄化対象空気中に含まれる汚染物質を吸収させる水又は薬液を保持するための充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クリーンルーム内の汚染空気を浄化して循環利用する方法として、空気浄化装置が用いられている。このような空気浄化装置では、クリーンルーム内の汚染空気中に存在する汚染物質を液剤に接触させて除去する湿式浄化法によるものがあり、浄化した空気はクリーンルームで循環している。
ところで、上述した湿式浄化法による空気浄化装置では、汚染空気や浄化に用いる水又は薬液から装置内に微生物が侵入し、さらには繁殖するといった不具合が生じていた。そこで、このような微生物の装置内への侵入、繁殖を防止することを目的とした空気浄化装置が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１は、親水性の布とステンレス金網とを縫製により一体化させるとともに、波形に形成させた充填材を空気浄化装置の洗浄部に備えたものであって、充填材によって水又は薬液と汚染空気との接触効率を向上させた構造について開示したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の空気浄化装置に設けられる充填材においては、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１では、ステンレス金網と布から製造される充填材が縫製であるので、その作業に手間がかかるという問題があった。
また、ステンレス金網の部材が高価であるうえ、ステンレス製であるので充填材自体の重量が大きく、充填材を保持するための容器などを堅固に製造する必要があり、コストが増大するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、手間のかからない簡単な作業により製造することができ、しかもコストの低減が図れる充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る充填材では、空気浄化装置の洗浄部に積層させた状態で配置される充填材であって、親水性を有する布地と、布地の表面に重ねた状態で一体的に融着されたプラスチックメッシュとからなり、布地とプラスチックメッシュとが融着した状態で波形に折曲げられて形成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る充填材製造装置では、空気浄化装置の洗浄部に積層させた状態で配置され、親水性を有する布地とプラスチックメッシュとからなる充填材の製造装置であって、周面に周方向に沿って波形が形成され、それぞれが中心軸線中心にして回転可能に設けられるとともに、互いの波形どうしを噛合させた一対の波目ロールと、一対の波目ロールのそれぞれの波形どうしが噛合する圧着部に、布地およびプラスチックメッシュを重ね合わせた状態で送り込む送出部と、一対の波目ロールを加熱するためのヒータとを備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る充填材の製造方法では、空気浄化装置の洗浄部に積層させた状態で配置され、親水性を有する布地とプラスチックメッシュとからなる充填材の製造方法であって、布地およびプラスチックメッシュを重ね合わせた状態で融着により一体化させる融着工程と、融着された布地およびプラスチックメッシュを波形に折曲げて形成する折曲げ加工工程とを有することを特徴としている。
【００１０】
本発明では、波形が形成された充填材の表面どうしを重ねて積層させることで、比表面積の大きな充填材ユニットを形成することができる。この充填材ユニットを空気浄化装置の洗浄部に備えることで、洗浄部内で散水された水又は薬液が付着して表面に水膜が形成され、この水膜に充填材を通過する汚染空気が効率よく気液接触することから、汚染空気中の汚染物質を水膜内に移行させて除去することができる。そして、充填材は、布地にプラスチックメッシュを使用しているので、プラスチックメッシュを加熱して布地に対して融着により一体化させることができ、縫製による充填材に比べて容易に製造することができる。
【００１１】
また、本発明に係る充填材製造装置では、布地とプラスチックメッシュとの送出方向の圧着部の下流位置で、布地に融着したプラスチックメッシュを冷却する第１冷却部を備えていることが好ましい。
【００１２】
この場合、布地に融着した直後の加熱されたプラスチックメッシュが冷却され、硬化し始め、これ以上に溶融することが抑えられるので、プラスチックメッシュが波目ロールに付着するといった不具合を防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明に係る充填材製造装置では、プラスチックメッシュに接する側の波目ロールを冷却する第２冷却部を備えていてもよい。
【００１４】
この場合、プラスチックメッシュに接する側の波目ロールを冷却し、布に接する側の波目ロールの加熱温度より低くすることで、布地に融着した直後の加熱されたプラスチックメッシュが波目ロールに付着するといった不具合を防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明に係る充填材製造装置では、一対の波目ロールの温度を調整する温度コントローラが設けられていてもよい。
【００１６】
本発明では、プラスチックメッシュの素材による溶融温度に応じて、任意に波目ロールの温度を調整することができる。
【００１７】
また、本発明に係る充填材製造装置では、布地に接する側の波目ロールの温度は、圧着部において、プラスチックメッシュの溶融温度より高く、且つプラスチックメッシュに接する側の波目ロールの温度より高く設定されていることが好ましい。
【００１８】
本発明では、布地に接する側の波目ロールから布地を介して熱が伝わり、プラスチックメッシュが溶融して布地に融着する。このとき、プラスチックメッシュに接する側の波目ロールの温度がプラスチックメッシュの加熱温度より低くなっているので、布地に融着した直後の加熱されたプラスチックメッシュが波目ロールに付着するといった不具合を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法によれば、布地に対してプラスチックメッシュを融着により一体化させることで充填材を形成することができ、従来の縫製による充填材に比べて手間のかからない簡単な作業により製造することができる。また、メッシュの素材がプラスチックであるので、材料コストの低減を図ることができるうえ、例えばステンレス製のメッシュを用いる場合に比べて軽量となることから、複数の充填材を積層させた充填材ユニットの支持構造を簡略化させることができ、その支持構造のコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態による充填材の斜視図である。
【図２】図１に示す充填材の融着状態を示す側断面図である。
【図３】充填材を布側から見た図であって、（ａ）は垂直波形充填材を示す図、（ｂ）は斜向波形充填材を示す図である。
【図４】垂直波形充填材を収容する第１充填材ユニットの組み立て状態を示す斜視図である。
【図５】斜向波形充填材を収容する第２充填材ユニットの組み立て状態を示す斜視図である。
【図６】図３の充填材を製造するための折曲装置の構成を示す図である。
【図７】充填材ユニットを備えた空気浄化装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態による充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法について、図１乃至図７に基づいて説明する。
【００２２】
図１に示す充填材１は、例えばクリーンルーム等で用いられる空気浄化装置３（図７参照）に用いられ、取り込んだ汚染空気中の汚染物質を除去するための充填材１によって水又は薬液と汚染空気との接触効率を向上させるためのものである。そして、充填材１は、後述する図６に示す折曲装置２（充填材製造装置）により製造され、ユニット化された状態（後述する図３の充填材ユニット１０）で前記空気浄化装置３に組み込まれている。
【００２３】
図１および図２に示すように、充填材１は、親水性の布地の１１と、布地１１の支持材になるプラスチックメッシュ１２とを融着により一体化して図３に示すような波形に形成されている。具体的には、プラスチックメッシュ１２の表面を溶かすことにより、布地１１と接着する方法により布地１１とプラスチックメッシュ１２とが一体化されている。なお、図１および図２は、波形に形成されていない状態を示している。
【００２４】
布地１１に用いる素材としては、加熱によりプラスチックメッシュ１２と容易に融着するポリエステル、ビニロン、綿、ポリプロピレン等を採用することができる。なお、布地１１の選定条件は、上述したように親水性であり、除去対象物および薬剤などに対する耐薬品性やコスト等に基づいて選定することができる。そして、布地１１の耐薬品性については、酸性物質の除去に対してはポリエステル、ポリプロピレンがよく、酸化性物質に対しては、ポリエステル、ポリプロピレンがよく、溶剤などの有機物に対しては、ポリエステル、ビニロン、綿、ポリプロピレンがよい。
【００２５】
支持材をなすプラスチックメッシュ１２としては、各繊維の交点が融着されているものが断面視での高低差が小さく且つ布地１１との密着性が良く、ほつれることがない材質が好適であり、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等が採用される。なお、プラスチックメッシュ１２は、面体としての強度を有するとともに折り曲げ易さも必要であり、例えば１０メッシュ程度がよく繊維径は０．３〜１ｍｍ程度がよい。
【００２６】
ここで、布地１１とプラスチックメッシュ１２の溶融点の温度差が大きい方が一体化しやすく、且つプラスチックメッシュ１２の溶融点が低い方が、製造の容易さという観点から好ましい（詳しくは後述する）。つまり、一般的にポリプロピレン（ＰＰ）よりポリエチレンの方が溶融点は低いが、実際にプラスチックメッシュ１２の上に布地１１を当てて、上からアイロンなどで加熱することで融着を行うと、ポリエチレンメッシュの場合はメッシュ表面が溶融しても布地１１との接着性が悪く一体化が困難であるため、プラスチックメッシュ１２としては、ポリプロピレンが好適である。
【００２７】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、成型後の波形状の充填材１は、平面視（布面から見た状態）で略矩形状をなしている。そして、充填材１として、表面から見て上下方向或いは左右方向に波形が形成された図３（ａ）に示す垂直波形充填材１Ａ（第１充填材）と、上下方向（左右方向）に対して斜め方向（略４５°の傾斜方向）に波形が形成された図３（ｂ）に示す斜向波形充填材１Ｂ（第２充填材）とが製造される。
【００２８】
図４および図５に示すように、充填材ユニット１０は、上述した複数の充填材１、１、…をそれぞれの互いの波状の面同士を接触させた状態で積層され、枠状に形成されたユニットケース１３に収容された構成となっている。ここで、充填材ユニット１０において、複数の充填材１、１、…を積層する方向に直交する充填材１の短辺方向を厚さ方向とする。ユニットケース１３は、上面および下面が開口する４側面を有する枠状体であり、その一側面をなす蓋部１３ａが着脱可能とされ、この蓋部１３ａを取り外した開口より表面を横に向けて重ね合わせた複数の充填材１、１、…を出し入れできる構成となっている。
【００２９】
なお、本実施の形態において、充填材ユニット１０として、垂直波形充填材１Ａを充填させて形成された図４に示す第１充填材ユニット１０Ａと、斜向波形充填材１Ｂを充填させて形成された図５に示す第２充填材ユニット１０Ｂとの２種類を採用することができる。
図４に示す第１充填材ユニット１０Ａは、重なり合う垂直波形充填材１Ａ、１Ａどうしの間に平面布１Ｃが介挿されている。つまり、平面布１Ｃを介すことで、垂直波形充填材１Ａの互いの波形の山と山どうし、或いは谷と谷どうしが隙間ない状態で接触することがなくなり、波形によって形成される充填材ユニット１０の厚さ方向に連通する多数の隙間（空気の流路）が確保され、また比表面積が増大された構成となっている。
図５に示すように、第２充填材ユニット１０Ｂは、前記平面布１Ｃを配せずに、重なり合う斜向波形充填材１Ｂ、１Ｂどうしのそれぞれ波形の向きが互い違いになるようにして配置されている。第２充填材ユニット１０Ｂにおいても、互いの波形の山と山どうし、或いは谷と谷どうしが隙間ない状態で接触しないので、厚さ方向に連通する多数の隙間が確保され、また比表面積が増大された構成となっている。
【００３０】
このように構成される充填材ユニット１０は、後述する図７に示す空気浄化装置３の洗浄部３１内の空気の通路を塞ぐようにして着脱可能に取り付けることで、上述したように液剤と汚染空気との接触効率を向上させることを目的に用いられている。そして、空気浄化装置３には、第１充填材ユニット１０Ａのみ、第２充填材ユニット１０Ｂのみ、或いは第１充填材ユニット１０Ａと第２充填材ユニット１０Ｂとの組み合わせであってもよい。
なお、充填材１の波形の高さを６ｍｍとしたとき、第１充填材ユニット１０Ａの場合で比表面積が７２０ｍ２／ｍ３程度となり、第２充填材ユニット１０Ｂの場合で比表面積は５００ｍ２／ｍ３程度となる。
【００３１】
次に、充填材１を製造するための折曲装置２について図面に基づいて説明する。
図６に示すように、折曲装置２は、周面が周方向に沿って波形に形成されるとともに、上下方向に僅かな隙間を開けてそれぞれが中心軸線を中心に回転可能に設けられた一対の波目ロール２１、２２と、それら波目ロール２１、２２の間に布地１１とプラスチックメッシュ１２を重ねた状態で送り込む図示しない送出部と、各波目ロール２１、２２に設けられたヒータ２３、２４と、一対の波目ロール２１、２２間から送出される充填材１を冷却するための第１冷却ノズル２５（第１冷却部）と、上側波目ロール２１の周面を冷却するための第２冷却ノズル２６（第２冷却部）とを備えて概略構成されている。
【００３２】
上側波目ロール２１と下側波目ロール２２は、互いに回転方向が異なり、その回転によってそれぞれの周面に歯車状に形成された波形部２１ａ、２２ａどうしが双方の接触部（以下、圧着部Ｐという）で歯車状に噛合する。上側波目ロール２１と下側波目ロール２２との間隔は、布地１１とプラスチックメッシュ１２との厚さに応じて充填材１が適切に形成されるように調整されている。これにより、両波目ロール２１、２２どうしの間に送り込まれた布地１１とプラスチックメッシュ１２が重ね合わされた状態で波形が形成される。
【００３３】
上側波目ロール２１と下側波目ロール２２には、適宜な位置に温度センサー２７が設けられている。ヒータ２３、２４は、波目ロール２１、２２のそれぞれの周面を加熱するためのものであり、それぞれの波目ロール２１、２２に複数本が均等配置されている。ヒータ２３、２４および温度センサー２７は、それぞれ温度コントローラ２８に接続されており、つまり、上側波目ロール２１は、プラスチックメッシュ１２の素材による溶融温度に応じて温度コントローラ２８によって任意の温度に温度調整可能となっている。
【００３４】
第１冷却ノズル２５は、一対の波目ロール２１、２２から波形が形成されて送出された直後（ロールに対して下流側）の充填材１のプラスチックメッシュ１２に対して冷却する。第２冷却ノズル２６は、上側波目ロール２１の周面２１ａを冷却する。これら第１、第２冷却ノズル２５、２６は、第１、第２波目ロール２１、２２の軸線方向に沿って延びるスリット状の吹出口２５ａ、２６ａを備えている。
【００３５】
次に、折曲装置２を用いた充填材１の製造方法について説明する。
図６に示すように、親水性の布地１１とプラスチックメッシュ１２とが重ね合わされた充填材１は、布地１１とプラスチックメッシュ１２を融着により一体化させる融着工程と、融着された充填材１に波形を形成する折曲げ加工工程とにより製造される。
すなわち、プラスチックメッシュ１２上に布地１１を重ねた状態で、互いに逆回転するとともにヒータ２３、２４によって所定温度に加熱された一対の波目ロール２１、２２間の圧着部Ｐに送り込む。そうすると、布地１１とプラスチックメッシュ１２は、各波目ロール２１、２２の波形部２１ａ、２２ａの噛合によって波形が形成されるとともに融着される。
【００３６】
布地１１側に接する下側波目ロール２２は、プラスチックメッシュ１２の溶融点以上の高温に設定し、プラスチックメッシュ１２側に接する上側波目ロール２１は溶融点より低い温度に設定されている。これにより、プラスチックメッシュ１２が布地１１と接触し、プラスチックメッシュ１２の布地１１側の面が高温になって溶融すると同時に布地１１と圧着され波形に成型される。さらに、布地１１とプラスチックメッシュ１２とが融着して一体化した充填材１が送出方向の圧着部Ｐの下流位置に移動した直後に、第１冷却ノズル２５でプラスチックメッシュ１２の上面が冷却される。このとき、融点まで達しているプラスチックメッシュ１２が冷却により硬化し始め、これ以上に溶融されることが抑えられるので、プラスチックメッシュ１２が上側波目ロール２１に付着することがなく、連続的に充填材１を製造することができる。
【００３７】
なお、長時間連続で製造すると、下側波目ロール２２の高温の熱が上側波目ロール２１へ伝わり、上側波目ロール２１の温度は設定温度より徐々に高くなる。これを防止するために、第２冷却ノズル２６より上側波目ロール２１を冷却し、上側波目ロール２１の温度を温度コントローラ２８によって加熱調整するようになっている。これにより上側波目ロール２１は長時間、設定温度で維持でき、製造を円滑に行うことができる。
【００３８】
図７に示すように、空気浄化装置３は、図示しない送風ファンより吸込んだ汚染空気Ｅ１をダクト３１を介して取り込むとともに、その汚染空気Ｅ１に含まれる汚染物質を、液剤Ｔを用いて除去する湿式浄化法に準ずる洗浄部４を備えている。そして、洗浄部４で洗浄された浄化空気Ｅ２は、洗浄部４の下流側に設けられる排気ファン３２によって排気されるようになっている。
洗浄部４は、一般的に用いられているものと同様の筒型塔形状の外殻体４１に覆われており、その外殻体４１の下方より取り込んだ汚染空気Ｅ１を外殻部４１の天端の開口部４１ａに向けて通過させている。その開口部４１ａは、洗浄部４で浄化された浄化空気Ｅ２をクリーンルームに排出する排気ファン３２と連通している。
【００３９】
洗浄部４は、外殻体４１の中間部の上方にデミスタ４２が流路を塞ぐようにして水平に配置されており、そのデミスタ４２と、散水ノズル４３と、３段からなる充填材ユニット１０（１０１、１０２、１０３）と、充填材支持材４４とが下方に向かってその順で配置され、さらに外殻体４１の底部４１ｂに液槽４５が備えられている。
デミスタ４２は、一般に微細な液滴の発生を伴う処理ガス中の液滴を除去する部材として用いられるものであり、例えばステンレス繊維やガラス繊維等を網目状に重ねたり、ポリプロピレン繊維等をろ布状に織る等の加工を施すことにより成形されている。
【００４０】
散水ノズル４３は、汚染空気Ｅ１中に含まれる汚染物質を吸収する液剤Ｔを、外殻体４１の内方に散水するものであり、散水される液剤Ｔは、汚染空気Ｅ１に含まれる汚染物質の種類に応じて、水、アルカリ性液剤、酸性液剤等が用いられている。これらの液剤Ｔは、散水ノズル４３に連結されたポンプ４６によって水と混合された後、流量計４７を介して外殻体４１に供給される。
【００４１】
液槽４５は、汚染空気Ｅ１に含まれる汚染物質を吸収し、充填材ユニット１０に収容されている複数の充填材１、１、…の表裏面に沿って流下した液剤Ｔを、貯留液剤として一次貯留するものである。液槽４５には、貯留液剤を排水する排水管４５ａが備えられており、排水された貯留液剤は図示しない有機排水処理槽で処理されることとなる。
【００４２】
充填材ユニット１０１、１０２、１０３は、それぞれ外殻体４１の内方を水平に塞ぐようにして配置され、微生物が繁殖した際に、洗浄および殺菌が行えるように外殻体４１に対して着脱可能に取り付けられている。
【００４３】
このように構成される空気浄化装置３では、図７に示すように、汚染空気Ｅ１がダクト３１から洗浄部４の外殻体４１内に取り込まれ、３段の充填材ユニット１０（１０１、１０２、１０３）を通過する。このとき、各充填材ユニット１０内の各充填材１の表面には、散水ノズル４３より散水された粒状の液剤Ｔが付着して表面に水膜が形成され、充填材１を通過する汚染空気Ｅ１がこの水膜に効率よく気液接触し、汚染空気Ｅ１中の汚染物質が水膜を形成している液剤Ｔに移行する。さらに三段の充填材ユニット１０１、１０２、１０３を下方から上方の順で通過して上昇した汚染空気Ｅ１は、再度散水ノズル４３より散水された粒状の液剤Ｔに直に気液接触し、汚染空気Ｅ１中に残留する汚染物質が移行し、汚染空気Ｅ１が浄化される。
【００４４】
次いで、これらの工程を経て浄化された浄化空気Ｅ２は、液剤Ｔによる液滴がデミスタ４２によって捕集され、外殻体４１の開口部４１ａより排気ファン３２によって外方へ排気される。そして、散布された薬剤Ｔは、外殻体４１の内壁のみならず、デミスタ４２、散水ノズル４３、充填材１を流下し、液槽４５に一次貯留され、排水管４５ａを介して排水される。
【００４５】
このように、本実施の形態では、波形が形成された充填材１の表面どうしを重ねて積層させることで、比表面積の大きな充填材ユニット１０を形成することができる。そして、この充填材ユニット１０を空気浄化装置３の洗浄部に備えることで、洗浄部４内で散水された薬剤Ｔが付着して表面に水膜が形成され、この水膜に充填材１を通過する汚染空気Ｅ１が効率よく気液接触することから、汚染空気Ｅ１中の汚染物質を水膜内に移行させて除去することができる。そして、充填材１は、布地１１にプラスチックメッシュ１２を使用しているので、プラスチックメッシュ１２を加熱して布地１１に対して融着により一体化させることができ、縫製による充填材に比べて容易に製造することができる。
【００４６】
上述のように本実施の形態による充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法では、布地１１に対してプラスチックメッシュ１２を融着により一体化させることで充填材１を形成することができ、従来の縫製による充填材に比べて手間のかからない簡単な作業により製造することができる。
また、メッシュの素材がプラスチックであるので、材料コストの低減を図ることができるうえ、例えばステンレス製のメッシュを用いる場合に比べて軽量となることから、複数の充填材１、１、…を積層させた充填材ユニット１０の支持構造（すなわち、ユニットケース１３）を簡略化させることができ、その支持構造のコストを抑えることができる。
【実施例】
【００４７】
次に、上述した実施の形態による充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法の効果を裏付ける試験例について以下説明する。
【００４８】
（実施例１）
ポリエステル布（布地）とポリプロピレンメッシュ（プラスチックメッシュ）を融着させて垂直波形充填材を製造し、これら充填材を多数重ねて充填材ユニットを形成し、この充填材ユニットに図７に示す空気浄化装置を用いて、悪臭物質である酢酸を除去した一例を示す。
【００４９】
先ず、垂直波形充填材の製造について説明する。
図５に示す折曲装置を用いて、ポリエステル布およびポリプロピレンメッシュ（以下、ＰＰメッシュという）の両者の一端をアイロンで融着させ、その融着させた一端を上部波目ロールと下部波目ロールとが噛合する圧着部に向けて送出した。これにより、ポリエステル布とＰＰメッシュの送出方向で前側のみが揃った状態であり、材質が異なり温度膨張率の異なるポリエステル布とＰＰメッシュとを融着させて折り曲げても、圧着部より下流側ではポリエステル布とＰＰメッシュが接着されていないので、両ロールの波形に一致して深く湾曲する波形を形成することができた。つまり、圧着部での融着によりＰＰメッシュは収縮するが、その影響を受けることなく、連続的に深い波形で折り曲げることができることが確認できた。
【００５０】
また、端部を融着したポリエステル布を台上にセットし、予め上側波目ロールの温度を８０℃、下側波目ロールの温度を１７０℃に設定し、それら両ロール間の圧着部に差し込みつつ両ロールを回転させることで、波形の高さが５〜６ｍｍで均一な充填材を製造することができ、またポリエステル布とＰＰメッシュとの融着状態（接着状態）も良好であった。このことから、回転による折曲装置は好適であることがわかる。
【００５１】
次に、製造した充填材を空気浄化装置に設けて、汚染物質の除去効果を確認した。
上記製造した充填材は約３００ｍｍ四方であり、図４に示すように充填材どうしの間に平面布を介挿させて充填材ユニットを作成し、このユニットを図７に示すように三段重ねとして、上下に隣接する充填材ユニットどうしが平面視で９０度だけ設置角度をずらして配置した。
図７に示す空気浄化装置の洗浄部の運転条件は、外殻体の内径が３００ｍｍ角であり、排ガス量が６．３〜７．８ｍ３／分、塔内（外殻体内）風速が１．２〜１．５ｍ／秒、薬剤の散水量が１〜４リットル／分、液ガス比が０．１〜０．５リットル／ｍ３とした。なお、散水は、清浄な水道水を液ガス比に相当する全量を散水し、循環水の散水は行っていない。また、酢酸の入口濃度を１０〜５００ｍｇ／ｍ３とした。
この条件での酢酸の除去率は、９０％以上となり、さらに液ガス比が０．３リットル／ｍ３以上では９９％以上となり、出口空気の臭いがほぼ無くなることが確認できた。そして、充填材の圧力損失は、塔内風速１．２ｍ／秒では１００Ｐａとなり、１．５ｍ／秒では２００Ｐａとなった。
【００５２】
さらに、比較例として、市販のポリプロピレン製のネットリング（Ｎ−１、大日本プラスチックス株式会社社製）を、三段の充填材ユニットと同じ高さとなる９００ｍｍで設け、塔内風速１．２〜１．５ｍ／秒、液ガス比が０．５７〜０．６７リットル／ｍ３の条件で除去実験を行った。その結果、酢酸除去率が約９０％であり、圧力損失が１００〜２００Ｐａで実施例と同等となった。
つまり、実施例の充填材では、比較例の充填材に比べて液ガス比が小さいにもかかわらず、高い除去率が得られることがわかった。これは実施例の充填材の比表面積が７２０ｍ２／ｍ３であり、これにより気液接触効率が上がるとともに、空気抵抗は少なく低圧損であった。なお、通常の洗浄部では、液ガス比が２リットル／ｍ３以上で運転されるが、本実施例による洗浄部では液ガス比が０．５リットル／ｍ３であり、略１／４のポンプ動力で高い除去率が得られることが確認できた。
【００５３】
（実施例２）
次に、実施例２では、布地の材質にビニロンを採用した一例を示す。
ビニロン布とＰＰメッシュを融着により一体化した充填材を、上述した実施例１と同様の条件（上側波目ロール温度８０℃、下側波目ロール温度１７０℃）により製造した。
この充填材を図５に示す洗浄部に充填高さ３００ｍｍだけに充填し、排ガス量６．３〜９．５ｍ３／分、塔内風速１．２〜１．９ｍ／秒、散水量１．４〜４リットル／分、液ガス比が０．４〜０．５リットル／ｍ３、酢酸の入口濃度を１０〜２０ｍｇ／ｍ３の条件で除去実験を行った。その結果、酢酸除去率は、９１〜９３％であった。
【００５４】
次に、比較例として、実施例１と同様のポリプロピレン製のネットリング（Ｎ−１、大日本プラスチックス株式会社社製）を実施例の３倍の高さである９００ｍｍとし、塔内風速１．２〜１．５ｍ／秒、液ガス比が０．５７〜０．６７リットル／ｍ３の条件で、酢酸除去率が９０％であった。
これにより、実施例２では、充填材の高さが比較例の略１／３でありながら同等の除去率に達していることが確認できることから、充填材の厚さを小さくすることができ、部材のコストを低減することができる。
【００５５】
以上、本発明による充填材、充填材製造装置、および充填材の製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、布地１１とプラスチックメッシュ１２の材質は上述した実施の形態の条件を満たすものであればとくに限定されることはない。なお、布地１１とプラスチックメッシュ１２とがポリプロピレン（ＰＰ）で同一素材からなる場合には、膨張率と溶融点も同じとなるので、折曲装置を用いた融着が困難になる。この場合、例えば、ＰＰメッシュの上にＰＰ布をおき、はんだコテで例えば３０ｍｍ間隔で点融着して予め一体化した平面布を作成し、その平面布を折曲装置で加熱させずに折曲げることで十分な深さの充填材を製造することができる。
【００５６】
また、折曲装置２の上側波目ロール２１と下側波目ロール２２における温度コントロールについては、上述した実施の形態に限定されることはない。例えば、各波目ロール２１、２２に設けられるヒータ２３、２４、冷却ノズル２５、２６の数量、位置などは変更可能であり、省略することも可能である。
さらにまた、上側波目ロール２１または下側波目ロール２２の片側に自動回転用のモーターをギヤを介して接続することにより、折曲加工を自動化することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  充填材
１Ａ  垂直波形充填材（第１充填材）
１Ｂ  斜向波形充填材（第２充填材）
２  折曲装置（充填材製造装置）
３  空気浄化装置
４  洗浄部
１０、１０１、１０２、１０３  充填材ユニット
１０Ａ  第１充填材ユニット
１０Ｂ  第２充填材ユニット
１１  布地
１２  プラスチックメッシュ
１３  ユニットケース
２１  上側波目ロール
２２  下側波目ロール
２３、２４  ヒータ
２５  第１冷却ノズル（第１冷却部）
２６  第２冷却ノズル（第２冷却部）
２７  温度センサー
２８  温度コントローラ
４１  外殻体
４３  散水ノズル
Ｅ１  汚染空気
Ｅ２  浄化空気
Ｐ  圧着部
Ｔ  薬剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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