(57)【要約】【課題】フィルターからの吸着材の脱落が無く、加工性、生産性に優れた吸着性フィルタを提供する。【解決手段】プリーツ加工された少なくとも２層以上の繊維層間に粒状吸着材が担持されてなる吸着性濾材と濾材を保持する枠体からなる空気浄化フィルタにおいて、プリーツ状濾材の末端部が枠体と濾材末端部に隣接する山部濾材によって挟み込まれている事を特徴とする空気浄化フィルタであり、粒状多孔性吸着剤は、繊維層間に保持される事により、吸着材の脱落を防止する事ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリーツ加工された少なくとも２層以上の繊維層間に粒状吸着材が担持されてなる吸着性濾材と、濾材を保持する枠体からなる空気浄化フィルタにおいて、プリーツ状濾材の末端部が枠体と濾材末端部に隣接する山部濾材によって挟み込まれている事を特徴とする空気浄化フィルタ。
【請求項２】
上記粒状吸着材が活性炭である事を特徴とする請求項１記載の空気浄化フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物内に外気を入れる際や室内空気を循環させながら空気調和を行う際に使用される空気浄化フィルタや自動車、列車等の車両用や家庭用、業務用の空気清浄機などに用いられる空気浄化フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物室内や自動車、列車等の車両室内等の人が生活する空間内のガス状物質を除去する空気浄化フィルタには、ガス吸着材を含有した濾材からなるフィルタが一般に使用されている。
上述のガス吸着性濾材は、粒状あるいは粉末状の活性炭やゼオライト、シリカゲルとなどのガス吸着材を結合シート化したものが普及しており、これらのシート状の吸着性濾材は、所望のフィルタ形状およびフィルタ性能とするために種々の形態に加工される。
吸着性濾材は空気浄化フィルタとしての性能を高めるため、プリーツ形状に加工して用いられる。プリーツ加工によって、一定面積に数倍から数十倍の濾材を詰め込む事ができ、その結果ガスの除去効率や除去容量を著しく向上させる事が可能となる。
【０００３】
また、プリーツ加工された濾材は、フィルタとしての取り扱い性や空気清浄装置への装着性を考慮し、濾材保持枠を有する事が多い。
吸着性プリーツ状濾材を保持枠に接合する方法は、プリーツ状濾材を所定の山数でカットした後、接着剤にて枠体と濾材を接合するが、濾材のカット面が露出していると、カット面から吸着材が脱落し、使用中に飛散するという問題があった。
この問題を解決する方法として、プリーツ状吸着性濾材と枠体を接着後、カット面にカバーシートをかぶせる、カット面を加熱し繊維層と吸着材を融着させる、あるいはカット面に接着剤を塗布するいった脱落防止剤の付与により脱落を防止する方法があるが、加工工数が増える、さらに脱落防止剤の付与によって所定のフィルタ寸法が得られないという問題があった。
特許文献１には、吸着剤を含んだフィルタ端面を加熱プレス処理により塞いで、フィルタ端面からの吸着剤の脱落を防止する方法が開示されている。しかし、このフィルターは脱落防止処理した端面には枠体を有さず、側面全体に枠が必要な場合には、脱落防止処理後に枠体接合工程が必要となり、製造工程が煩雑になるという問題があった。
また、吸着性プリーツ濾材と枠体との接合方法として、熱可塑性樹脂を用いたインサート成型法がある。本法は、プリーツ濾材のカット面が樹脂枠内に固定化されるため、フィルター形状では吸着材が脱落する事は無いが、インサート成型用の金型内に吸着材が脱落し金型が摩耗する問題や、金型コストが高い等の問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２２１４１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、フィルターからの吸着材の脱落が無く、加工性、生産性に優れた吸着性フィルタを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、プリーツ加工された少なくとも２層以上の繊維層間に粒状吸着材が担持されてなる吸着性濾材と濾材を保持する枠体からなる空気浄化フィルタにおいて、プリーツ状濾材の末端部が枠体と濾材末端部に隣接する山部濾材によって挟み込まれている事を特徴とする空気浄化フィルタである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の空気浄化フィルタはプリーツ形状を有する事が必要である。プリーツ加工によって、一定面積に数倍から数十倍の濾材を詰め込む事ができ、その結果ガスの除去効率や除去容量を著しく向上させる事が可能となるからである。
本発明の吸着性濾材は、少なくとも２層以上の繊維層間に粒状多孔性吸着材が担持されている事が必要である。粒状多孔性吸着剤は、繊維層間に保持される事により、プリーツ加工が可能となり、また濾材表面の吸着材の脱落を防止する事ができる。
【０００８】
繊維層間に吸着材を担持する方法は特に限定されないが、吸着材と熱可塑性バインダー混合物を繊維層間で挟み込み、加熱して接着する方法が好ましい。熱可塑性バインダーは繊維状、粒状等種々の形態および材質を用いる事ができる。フィルター必要特性に応じて、繊維層を介して吸着層を多段に積層してもよい。
繊維層は特に限定されないが、担持する吸着材が透過しない程度の目開きであるのが好ましい。吸着材の大きさに応じて１０〜２００ｇ／ｍ２の繊維層が選択可能である。例として、ポリオレフィン系繊維やポリエステル系繊維からなり繊維径１〜１００ミクロン、厚み０．１〜２ｍｍ程度の不織布を任意に選択することができる。
【０００９】
本発明の粒状吸着材としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、光触媒、金属酸化物等、脱臭作用のある種々の吸着材を単独あるいは複合して使用することができる。
粒状吸着材が活性炭である場合が特に好ましい。活性炭は種々の臭気に対する脱臭性能のバランスが優れており、入手も容易であるからである。
粒状吸着材の粒径は、特に限定されないが、１ミクロンから１０００ミクロン程度の物を任意に使用する事ができる。粒径が小さすぎるとフィルタ通気抵抗が上昇し、粒径が大きすぎると空気浄化性能が低下する傾向があるため、平均粒径を１００〜５００ミクロンの間に設定するのが良い。
【００１０】
粒状吸着材の目付は、特に限定されないが、１０〜１０００ｇ／ｍ２の間で設定するのが好ましい。目付が１０ｇ／ｍ２より小さいと空気浄化性能が不十分であり好ましくなく、１０００ｇ／ｍ２であると通気抵抗が上昇し好ましくない。
次いでプリーツ状吸着性濾材と枠体との接合方法について説明する。任意の巾のプリーツ状吸着性濾材１を必要な山数に加えて１／２山から１山の間で濾材幅方向２に山カットする。カットする際に加える山数は、１／２山から１山の間で任意に設定できるが、３／５山から９／１０山の間が特に好ましい。３／５山より小さいと、濾材と枠体とを接着する際の強度が低下し好ましくなく、９／１０山より大きいと枠体と接着しても、濾材末端部から活性炭が脱落しやすくなり好ましくない。
【００１１】
次に濾材幅方向より長く、濾材プリーツ高さより大きいサイズの幅方向枠体４と山カットしたプリーツ濾材の末端部３を接着する。接着する際は、濾材末端部３を枠体幅方向枠体４と末端部隣接濾材６で挟み込む形で接着する事が必要である。濾材末端部３を幅方向枠体４と末端部隣接濾材６の間に挟み込む事により、末端部から吸着材が脱落しても、脱落物は枠体とプリーツ濾材の間で留まり、フィルター外部へ飛散脱落することが無い。
【００１２】
幅方向枠体とプリーツ濾材との接着方法は特に限定されず、枠体に接着剤を塗布する方法、プリーツ状濾材に接着剤を塗布する方法、両面テープを使用する方法、等が利用できる。
【００１３】
枠体の種類は特に限定されず、厚紙状の物、高分子不織布、織布、プラスチック等が利用できる。枠体の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であり、０．１ｍｍより薄いと強度が低下し好ましくなく、１０ｍｍ以上であるとフィルタの有効濾材面積が減少するため好ましくない。
同様にして、反対側の幅方向枠体とプリーツ濾材の接着を行った後、プリーツ方向枠体５とプリーツ濾材の接着を行う。接着方法は、幅方向枠体と同様の接着方法を用いる事ができる。また、プリーツ方向枠体と幅方向枠体との接着順序を逆にする事も可能である。
【００１４】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、実施例は本発明を何等制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更することはすべて本発明の技術範囲に包含される。
まず、下記の実施例において用いられた測定法に関して説明する。
【００１５】
１．脱落量
濾材面からの吸着材の脱離および付着が無い事を確認した後、フィルタ濾過面を地面に水平方向に配置し、高さ５０ｃｍから平滑でクリーンな台上に自由落下させる。これを３回繰り返しフィルタから脱離した吸着材の個数を目視にて数え、これをフィルタ当たりの脱落量とする。
【００１６】
（実施例）
吸着性濾材として、２００ｍｍ巾のポリエステルスパンボンド不織布（目付８０ｇ、繊維径３０μ、厚み０．５ｍｍ）間に活性炭とバインダー混合物（全目付３００ｇ、活性炭粒径３００μｍ）を挟み込んだ活性炭含有濾材を使用し、本濾材を山高さ３０ｍｍでプリーツ加工を行い、２２山毎に１／４山の位置で巾方向にカットした。ホットメルト接着剤を塗布した枠材（７０ｇ目付ポリエステル不織布、厚み０．２ｍｍ、２００ｍｍ×３０ｍｍ）を準備し、カットしたプリーツ濾材を、カット末端部が隣接する山と枠体に挟まれるように接着させた。プリーツの間隔を均等に揃えた後、プリーツ面も同様にホットメルト接着剤を塗布した枠材を濾材プリーツ面に押し当て接着し、寸法２００×２００×３０ｍｍ、有効山数２０山の空気浄化フィルタを得た。脱落性試験を実施したところ、濾材切断面からの活性炭脱落は見られず、脱落量は０であった。
【００１７】
（比較例１）
吸着性濾材としては、実施例と同じ濾材を使用した。本濾材を山高さ３０ｍｍでプリーツ加工を行い、２１山毎に巾方向にカットした。カットしたプリーツ濾材について、プリーツの半山をホットメルト接着剤を塗布した枠材（７０ｇ目付ポリエステル不織布、厚み０．２ｍｍ、２００ｍｍ×３０ｍｍ）に接着させた。プリーツの間隔を均等に揃えた後、プリーツ面も同様にホットメルト接着剤を塗布した枠材を濾材プリーツ面に押し当て接着し、寸法２００×２００×３０ｍｍ、有効山数２０山の空気浄化フィルタを得た。脱落性試験を実施したところ、濾材切断面からの活性炭脱落が著しく、脱落量は７５であった。
【００１８】
（比較例２）
吸着性濾材としては、実施例と同じ濾材を使用した。本濾材を山高さ３０ｍｍでプリーツ加工を行い、２１山毎に巾方向にカットした。次にカットした端面５ｍｍを１２０℃ヒートシーラーにて熱融着加工を実施した。本プリーツ濾材について、プリーツの半山をホットメルト接着剤を塗布した枠材（７０ｇ目付ポリエステル不織布、厚み０．２ｍｍ、２００ｍｍ×３０ｍｍ）に接着させた。プリーツの間隔を均等に揃えた後、プリーツ面も同様にホットメルト接着剤を塗布した枠材を濾材プリーツ面に押し当て接着し、寸法２００×２００×３０ｍｍ、有効山数２０山の空気浄化フィルタを得た。脱落性試験を実施したところ、濾材切断面からの活性炭脱落は見られず、脱落量は２８であった。
【００１９】
以上のように、比較例１では、濾材末端部がフィルタ外部にむきだしになっているため末端部から粒状吸着材が脱落してしまう。比較例２では、末端部を熱融着加工して脱落防止加工を施しているが、末端部がフィルタ外部にむきだしになっているため、熱融着時に繊維層と接していなかった一部の吸着材が脱落している。一方、実施例では、濾材末端部が枠体と隣接プリーツ濾材との間に挟み込まれているため濾材からの吸着材の脱落は見られない。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明の適用により、加工工数を増やす事なく吸着材の脱落を防止したプリーツ状空気浄化フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の説明に供する斜視図
【図２】本発明の実施形態の説明に供する断面図
【符号の説明】
１：プリーツ状吸着性濾材
２：濾材幅方向
３：末端部
４：幅方向枠体
５：プリーツ方向枠体
６：末端部隣接濾材
【図１】
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【図２】
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