(57)【要約】【課題】  近年空調用に使用されているエアフィルタはランニングコスト低減の必要性が一段と高まりエアフィルタの長寿命化が特に要求されてきている。そこで本発明はこれらの要求に答えられるようにしたものである。【解決手段】  直径０．５μｍ前後の繊維と直径６〜２５μｍの繊維で構成される４層以上のろ材で、繊維径０．５μ前後の繊維の含有率を各層で変え、各層の捕集効率を最適なものにして、ダストがろ材流入面側に偏って捕集されることなく各層の圧力損失を均等にし、ろ材の寿命を延ばすようにしたものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
目付けが７５〜１２５ｇ／ｍ２で、４層以上からなる連続層のろ材で、平均径が０．５μｍ前後の繊維と繊維グループＡの混合率が各層で変化するエアフィルタろ材において、繊維グループＡは径が６〜２５μｍで構成され、かつ、径が１７〜２５μｍの繊維を１５〜２５％含み、平均径が０．５μｍ前後の繊維が下記の（ａ）式と（ｂ）式の範囲にある含有率であることを特徴とするエアフィルタろ材。
下記式
ａ式：Ｙ＝１．２Ｘ−３
ただし、Ｘ＝０〜２．５で  Ｙ＝０
ｂ式：Ｙ＝２．１Ｘ−０．７
ただし、Ｘ＝０〜１．７で  Ｙ＝０
但し、濾材の厚みを１０とし、エアの流入面を０に、エアの流出面を１０とした場合、平均径が０．５μｍ前後の繊維含有率をＹ（％）、エアの流入面からエアの流出面に向かう位置をＸとする。
【請求項２】
目付けが７５〜１２５ｇ／ｍ２で、４層以上からなる連続層のろ材で、平均径が０．５μｍ前後の繊維と繊維グループＡの混合率が各層で変化するエアフィルタろ材において、繊維グループＡは径が６〜１６μｍで構成され、平均径が０．５μｍ前後の繊維が下記の（ｃ）式と（ｄ）式の範囲にある含有率であることを特徴とするエアフィルタろ材。
下記式
ｃ式：Ｙ＝１．３Ｘ−３
ただし、Ｘ＝０〜２．３で  Ｙ＝０
ｄ式：Ｙ＝１．７Ｘ＋３
但し、濾材の厚みを１０とし、エアの流入面を０に、エアの流出面を１０とした場合、平均径が０．５μｍ前後の繊維含有率をＹ（％）、エアの流入面からエアの流出面に向かう位置をＸとする。
【請求項３】
中性能フィルタあるいは高性能フィルタのろ材として（請求項１）（請求項２）のエアフィルタろ材を使用したことを特徴とする空調用フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  近年空調用に使用されているフィルタはクリーンルームなどの清浄空間を形成するために使用されるばかりでなく、装置あるいは機器の保護のための清浄空気を供給するための用途にも使用されるようになってきている。そのためフィルタのランニングコストの低減が一段と高まりフィルタの長寿命化が特に要求されてきている。本発明はこれらの要求に答えられるようにしたものに関する。
【技術背景】
【０００２】  圧力損失が高くなった使用済みのフィルタのろ材を観察すると、ガスの流入面にはダストがたくさん付着しているが、ガスの流出面には殆ど付着していない。これは、ダストがガス流入面側に偏って付着している証拠である。
ダストがろ材のガス流入側に偏って捕集されるのを防止するため、効率の異なる２種類のろ材を重ね２層ろ材としたフィルタも使用されているが、フィルタ寿命を大きく延ばすには至っていない。２層にしても各層のガス流入側にダストが偏って捕集されるためである。
【０００３】  目付け２０ｇ／ｍ２の同じろ材を５枚重ね１００ｇ／ｍ２の中性能５層ろ材として大気ろ過試験を実施したが、流入側第一層のダスト付着量は５層の合計付着量の９２％であり、圧力損失は５層合計の９１％であった。これより、ダストの多くが、ろ材のガス流入側で捕集されていることは明白である。
捕集効率の異なる何枚かのろ材を重ねた多層ろ材フィルタがフィルタの長寿命化に有効であることは明らかであるが、多層の長寿命フィルタの出現には至っていない。このため長寿命化を実現した最適な多層フィルタの出現が、フィルタ業界では強く望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００４】  まず、本発明の目的は、ダストがろ材流入面側に偏って捕集されることを防止し、ろ材の寿命を延長しようとしたものである。
【０００５】  また、本発明の目的は、ろ材を４層以上にし、各層の捕集効率を最適にし、ダストがろ材のガス流入側に偏ることを防止し、各層の圧力損失を均等にし、ろ材の寿命を延ばすようにしたものである。
【発明を解決するための手段】
【０００６】  本発明者が実験したところでは、直径０．５μ前後の繊維と直径６〜１６μの繊維で構成し、かつ繊維径０．５μ前後の繊維の含有量を変えた目付け５０ｇ／ｍ２のろ材の大気じんに対する捕集効率は、パーティクルカウンターで測定した結果、大気じん０．３μ以上に対する捕集効率は、繊維径０．５μ前後の繊維の含有率が０％では６％、同３０％では９０％であった。
【０００７】  そこで本発明の第１の解決手段は、直径０．５μｍ前後の繊維と直径６〜２５μｍの繊維で構成される４層以上のろ材で、繊維径０．５μ前後の繊維の含有率を各層で変え、各層の捕集効率を最適なものにし、ろ材の寿命を延ばすようにしたものである。
【０００８】  その各層の最適な繊維構成は、直径０．５μ前後の繊維と直径６〜１６μの繊維で構成される５層ろ材の大気じん捕集効率の実験結果を考慮して決めたものである。
【０００９】  大気じん試験に使用された５層ろ材は、直径０．５μ前後の繊維と直径６〜１６μの繊維で構成されるが、各層の直径０．５μ前後の繊維の含有率は下表の通りであった。
【表１】
2007216198.tif 000002
上表の第３層を５枚重ねたろ材と上表の５層ろ材を大気じん試験で寿命を比較をした結果、５層ろ材の寿命は第３層５枚の寿命の２倍であった。そして、試験終了後の５層ろ材の各層の圧力の５層ろ材の圧損に対する割合は下表の通りであった。
【表２】
2007216198.tif 000003
同じく第３層を５枚重ねろ材の試験終了後の圧損割合は下表の通りであった。
【表３】
2007216198.tif 000004
【００１０】  ５層ろ材の圧損割合と第３層５枚重ねの圧損割合を比較すると５層ろ材の第１層と第５層で改善が見られる。本発明では、各層に直径１７〜２５μ繊維を加え、１層目における直径０．５μ前後の繊維を０％にし改善を行ったものである。
【００１１】  そして本発明の第２の解決手段は、本発明の第１の解決手段で形成したフィルタろ材を使用して中性能フィルタあるいは高性能フィルタとしたことを特徴としたものである。
【００１２】  中性能フィルタあるいは高性能フィルタとは６５〜９５％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式２による。）以上の効率を有するものをいい、本発明のフィルタろ材をグザグ状に折り畳んでひだ折りしたろ材間に適宜材質のセパーレーターまたはビート状接着剤を挟み込んで全周を接着剤で枠に気密に取り付けたものあるいはフィルタろ材をジグザグ状に折り畳んでひだ折りしろ材間にセパーレーターまたはビート状接着剤を挟み込んで形成した中性能フィルタパックあるいは高性能フィルタパックをいう。
【００１３】  次ぎに本発明の作用について述べる。
（１）本発明のフィルタろ材は直径０．５μｍ前後の繊維が気流方向の上流側より下流側に向かって粗から密に変化するように形成されているので、フィルタろ材を通過するダスト粒子は所定の層で最適な捕集効率で捕捉されるためフィルタろ材の内部空間全域にわたってまんべんなく捕捉され空間体積は十分活用される。このため従来のものと比較して目詰りし難くそれだけ寿命が長くなり更には圧力損失の低下につながる機能を備えたものである。
（２）本発明のフィルタろ材は４層以上を一体化して１枚のシートにしたろ材であるので、フィルタろ材をジグザグ状に折り畳んでひだ折りしてもひだ折り部同志が接触し、ろ過面積の低下をもたらすことがなく、圧力損失を低く抑えられ、寿命を長く維持できるものである。
（３）本発明のフィルタろ材は４層以上を一体化して１枚のシートにしたろ材であるのでろ材の層厚が積層シートタイプに比べかなり薄くなるため、コンパクトで軽量な中性能フィルタあるいは高性能フィルタを提供できるものである。
（４）本発明のフィルタろ材にはバインダー繊維を配合しているのでろ材の厚みをコントロールできると共に高捕集効率、低圧力損失を維持したままろ材自体に硬さをもたせることができるものである。
【発明の効果】
【００１４】  上述したように本発明のフィルタろ材は次ぎのような効果が得られる。
（１）気流方向の上流側から下流側に至る繊維構成の変化が最適な密度勾配となっているので、フィルタろ材の捕集量が平均化されて寿命が延びる。
（２）さらにフィルタろ材が最適な密度勾配となっているので所要の集塵性能を満足しながら圧力損失の極端な増加を抑える事ができる。
（３）フィルタろ材の寿命が延びることから空気浄化装置の維持費の低減ができる。
（４）また圧力損失の極端な増加を抑える事ができることからファンなど駆動装置の運転費の省エネ化を計ることができる。
（５）フィルタろ材は４層以上を一体化して１枚のシートにしたろ材としたので、中性能フィルタまたは高性能フィルタの濾材として容易に使用できる。
（６）またフィルタろ材は４層以上を一体化して１枚のシートにしたろ材であるので、フィルタろ材をひだ折りプリーツ加工を行ないフィルタろ材を中性能フィルタまたは高性能フィルタとして組立てる際割れ、折り山不良などのトラブルを起こすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（第１実施例）
本発明のろ材の製造の第１実施例を示す。【００１６】  抄紙ベルトとろ材原料を供給する装置からなるろ材製造装置において、抄紙ベルトの進行方向に供給量を可変にしたろ材原料供給装置ＡとＢの対を１組以上有し、かつ、装置ＡとＢの抄紙ベルトの進行方向に対するろ材原料供給量が互いに逆に変化するようになっていて、ろ材供給装置ＡとＢの対が、ろ材進行方向の直角方向に遥動する装置である。遥動速度がろ材速度よりも十分に速く、ろ材原料の濃度が適当であれば、ろ材供給装置ＡとＢから抄紙ベルト上に供給されるろ材原料は十分に混合される。例えば、ろ材供給装置Ａからは、直径０．５μ前後の繊維が供給され、ろ材供給装置Ｂからは直径６〜２５μの繊維が供給されると、直径０．５μ前後の繊維と直径６〜２５μが抄紙ベルト上で混合される。【００１７】  ろ材供給装置ＡとＢのろ材原料供給量は抄紙ベルト進行方向に互いに逆方向も変化するので、直径０．５μ前後の繊維と直径６〜２５μ繊維の混合比は抄紙ベルト進行方向に変化する。例えば、直径０．５μ前後の繊維が抄紙ベルトが近づく側に少量供給され、抄紙ベルトが遠ざかる側に多量供給され、他方、直径６〜２５μの繊維が抄紙ベルトが近づく側に多量供給され、抄紙ベルトが遠ざかる側に少量供給される装置では、抄紙ベルトが近づく側、即ち、ろ材の抄紙ベルト側では０．５μ前後の繊維の割合が少なく、他方、抄紙ベルトが遠ざかる側、即ち、ろ材の反抄紙ベルト側では０．５μ前後の繊維の割合が多くなる。このような装置で、連続密度ろ材ができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】  本発明のフィルタろ材が繊維密度の変化を連続した粗密勾配をもたせるようにしたので、粉塵保持容量が大きく、それだけ寿命が長くなることから長期間にわたりフィルタ交換が不要となることからフィルタコスト及びフィルタ交換の手間が省けるなどのコストダウンにつながるもので産業上利用価値の非常に高いものである。