(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライナー部がセルサイズ３０セル／インチ以上のエーテル系の通気性ウレタンフォーム、コルゲート部が除塵フィルターからなる単段コルゲート除塵フィルターであって、該コルゲート除塵フィルターを作製するための接着剤が耐水性接着剤であり、該コルゲート除塵フィルターを水洗可能にしてなることを特徴とする単段コルゲート除塵フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除塵フィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生活環境の変化や健康志向の高まりなどにより、家庭や職場において空気清浄化装置の普及が進んでいる。この装置はタバコの煙や花粉、ダニの骸などの塵粉塵を除去、更にはタバコの臭いやペット臭などの臭い脱臭する。その方法として、家庭用空気清浄機に於いては除塵機能はＨＥＰＡフィルターやエレクトレットフィルター、電気集塵方式、脱臭機能は活性炭フィルター、オゾン、光触媒フィルターなどで実現しており、広く普及している。
【０００３】
その一環として、エアコンなどの空調機に空気清浄化機能を付加するケースが増加しており、ルームエアコンにおいても除塵はＨＥＰＡフィルターやエレクトレットフィルター、電気集塵方式、脱臭には光触媒フィルターやカテキンなどが採用されている。
【０００４】
なかでも、除塵機能としては上記したＨＥＰＡフィルターやエレクトレットフィルター、電気集塵方式が主に使われている。これら除塵方法は主に細かい粉塵を取るのが目的である。エアコンや掃除機等は空気清浄機機能を狭いスペースに設置する必要がある。その為、フィルターが小さくなり粉塵の保持容量が少なくなるので、直ぐに目詰まりしてしまいフィルターの用を足さなくなる。また、この様な狭い場所には通常単板の除塵フィルターが使用されており、これらは主に粗塵用である。細かい粉塵を取る除塵フィルターは直ぐに目詰まりしていまい圧力損失が上昇するので、使用されていないのが現状である。
【０００５】
更には、上記フィルター等は基本的に使い捨てあり、昨今のゴミ減量の方向に反している。この様な除塵フィルターを水洗洗浄することにより、もう一度使用出きるようになれば非常に有用である。通常、プリーツ状に折られた除塵フィルターは枠に固定されており、超音波洗浄機などの特殊な装置を使用すれば溜まった粉塵を落とすことができるが、家庭ではこのような洗浄方法は不可能なのが現状である。家庭で除塵フィルターを洗浄する方法は押し洗いや揉み洗いであり、上記の様な枠に固定されたフィルターはその様な洗い方が出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するものであり、粉塵をたくさん保持できる除塵フィルターを提供することを目的とする。更には、該除塵フィルターを水で揉み洗いにより溜まった粉塵を除き易い構造のフィルターを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ライナー部がセルサイズ３０セル／インチのエーテル系の通気性ウレタンフォーム、且つコルゲート部が除塵フィルターである単段コルゲート除塵フィルターを作製するための接着剤が耐水性接着剤であり、該フィルターを水洗可能にしてなる単段コルゲート除塵フィルターにより解決することが判明した。これにより、粉塵をたくさん保持できるだけでなく、水洗可能な単段コルゲート除塵フィルターが提供できる。
【０００８】
本発明に於いて、コルゲート部は山高さ５ｍｍ以下でコントロールすることができる。通常、プリーツフィルター等は製造機械の制約があり、５ｍｍの山高さに折ることは難しいとされてきた。また、この折ったプリーツをリボンやフィルター枠で固定する必要があり、現実問題として５ｍｍ以下の厚みのプリーツフィルターは製造不可能であった。しかし、本発明は単段コルゲートなので山高さを５ｍｍ以下でき、狭い設置スペース、特に薄い厚み方向の設置場所に除塵フィルターを設置することができるようになった。
【０００９】
さらに、本発明において、単段コルゲート除塵フィルターのライナー部に粉塵を保持させる機能を持たせ、更にはコルゲート部でしっかりと粉塵を受け止め、水洗にて粉塵が落ちやすい構造の除塵フィルターが可能となった。
【００１０】
本発明において、ライナー部がエーテル系の通気性ウレタンフォームであることにより、フレキシブルな除塵フィルターが可能となり、掃除機など湾曲した面を持つ製品などにピッタリと装着できるフィルターが提供可能になった。通常、プリーツフィルターは必ずフィルター枠で固定するので、通常フレキシブルなフィルターが困難であるのが現状である。また、ウレタンフォームの伸縮性により、該フィルター厚みより若干狭い場所にも設置が可能であり、寸法の融通性がある。この様に厚み狭い場所の装着部分に沿った形で装着できるフィルターが提供可能となった。
【００１１】
本発明において、単段コルゲートを作製するための接着剤が耐水性接着剤であることにより、押し洗いや、手揉み洗い可能な単段除塵フィルターが提供可能となった。この場合、柔軟性があり形状の自己復元性のあるエーテル系の通気性ウレタンフォームをライナー部に使用することが必須である。この素材を使用することにより、押し洗いや、手揉み洗いでコルゲート部のコルゲート形状が崩れるが、ライナー部の自己復元性と共に元のコルゲート形状に戻ることができる。
【００１２】
通常、ライナー部に不織布を用いた場合などは、手揉み洗いにより大小多数のシワが入り自己復元できないので、その上に形成されているコルゲート部もコルゲート形状が崩れてフィルターとして使用出来ない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ライナー部がセルサイズ３０セル／インチ以上のエーテル系の通気性ウレタンフォーム、且つコルゲート部が除塵フィルターであること特徴する単段コルゲート除塵フィルター。
【００１４】
本発明において、通気性ウレタンフォームとは通常のウレタンフォームの膜の部分を溶かして、骨格だけ残して通気性を確保しているものである。この様なウレタンフォームとしては、エステル系、エーテル系のものがあり、水洗可能な単段コルゲートフィルターには加水分解の少ないエーテル系の方が好ましいので、本発明においてはエーテル系の通気性ウレタンフォームを用いる。また、該ウレタンフォームのセルも様々な大きさがあり、厚みとの問題があるが請求項１記載の通り３０セル／インチ以上の大きさが必要である。更には通気性を考慮して、１００セル／インチ以下が好ましい。また、厚みに関しても２ｍｍ以上が好ましく、更には１０ｍｍ以上の厚みが好ましい。ウレタンフォームが厚ければ厚いほど粉塵の保持容量が増加する。色に関しては粗塵除塵フィルターとして汚れの目立たない、黒色が好ましいが、意匠性も考慮すると黄色や緑色でも好適である。更には、難燃仕様のものや抗菌剤などを練り込んだウレタンフォームも問題なく使用できる。
【００１５】
本発明において、除塵フィルターに於いては様々なものが使用できる。エレクトレットフィルター、ＨＥＰＡフィルター、中性能フィルターなど除塵方式に係わりなくほとんど全てのフィルター濾材が使用できる。基本的にコルゲート加工出来る堅さを持つ濾材であればほとんど全て使用できる。その中でも、低圧力損失のエレクトレットフィルターが好ましく用いることが出来る。
【００１６】
本発明において、単段コルゲート除塵フィルターを作製するための接着剤としては、さまざまなものが使用できる、水溶性のＰＶＡ系接着剤やセルロース系接着剤、ラテックス系接着剤、有機溶剤系の接着剤などが用いることができるが、水洗可能な単段コルゲート除塵フィルターにするためには耐水性接着剤を使用する。
【００１７】
本発明で好ましく用いることのできる耐水性接着剤としては以下のものが挙げられる。ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリルエマルジョン系接着剤、ポリウレタン系接着剤、レゾルシン系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、ホットメルト接着剤などが好ましく用いることができる。その中でも、アクリル系接着剤がハンドリング性、加工性の面から更に好ましく用いることができる。
【００１８】
本発明において、単段コルゲート加工する場合、様々なセルサイズのコルゲートが好ましく用いることができる。フィルター設置場所によって、適宜ピッチサイズを変更することが可能である。設置厚みが５ｍｍ未満と非常に薄い場合にはピッチサイズの小さいものを使用し、５ｍｍ以上の場合は大きめピッチサイズで対応できる。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００２０】
参考例１
＜単段コルゲート除塵フィルター１の作製＞
セルサイズ３０セル／インチ、厚さ５ｍｍのエステル系の通気性ウレタンフォーム（イノアック社製：品番ＭＦ３０）をライナー部、エレクトレットフィルター濾材（東レ製：トレミクロンＥＳ０４０）をコルゲート部、接着剤にポリビニルアルコール系接着剤使用して、ピッチ４．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍのサイズの単段コルゲートを作製した。これを使用する機器に合った寸法に裁断して単段コルゲート除塵フィルター１とした。
【００２１】
参考例２
＜単段コルゲート除塵フィルター２の作製＞
セルサイズ５０セル／インチ、厚さ５ｍｍのエステル系の通気性ウレタンフォーム（イノアック社製：品番ＭＦ５０）をライナー部、エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）をコルゲート部、接着剤にポリビニルアルコール系接着剤使用して、ピッチ４．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍのサイズの単段コルゲートを作製した。これを使用する機器に合った寸法に裁断して単段コルゲート除塵フィルター２とした。
【００２２】
参考例３
＜単段コルゲート除塵フィルター３の作製＞
セルサイズ５０セル／インチ、厚さ１５ｍｍのエステル系の通気性ウレタンフォーム（イノアック社製：品番ＭＦ５０）をライナー部、エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）をコルゲート部、接着剤にポリビニルアルコール系接着剤使用して、ピッチ４．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍのサイズの単段コルゲートを作製した。これを使用する機器に合った寸法に裁断して単段コルゲート除塵フィルター３とした。
【００２３】
実施例１
＜単段コルゲート除塵フィルター４の作製＞
セルサイズ５０セル／インチ、厚さ１５ｍｍのエーテル系の通気性ウレタンフォーム（イノアック社製：品番ＣＦＨ５０）をライナー部、エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）をコルゲート部、接着剤にアクリル系接着剤（日本ＮＳＣ社製：品番ＡＤ８１Ｂ）を使用して、ピッチ４．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍのサイズの単段コルゲートを作製した。これを使用する機器に合った寸法に裁断して水洗可能な単段コルゲート除塵フィルター４とした。
【００２４】
比較例１
＜除塵フィルター１の作製＞
エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）の単板を使用する機器に合った寸法に裁断して除塵フィルター１とした。
【００２５】
比較例２
＜除塵フィルター２の作製＞
エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）をプリーツ折り機で高さ５ｍｍに折った。次にピッチ４ｍｍでホットメルト糊でリボンを掛けをしてフィルターとした。このフィルターを使用する機器に合った寸法に裁断して除塵フィルター２とした。
【００２６】
比較例３
＜除塵フィルター３の作製＞
乾式不織布（倉敷繊維加工社製：品番ＦＬ７０）をライナー部、エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）をコルゲート部、接着剤にポリビニルアルコール系接着剤使用して、ピッチ４．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍのサイズの単段コルゲートを作製した。これを使用する機器に合った寸法に裁断して除塵フィルター３とした。
【００２７】
比較例４
＜除塵フィルター４の作製＞
乾式不織布（倉敷繊維加工社製：品番ＦＬ７０）をライナー部、エレクトレットフィルター濾材（東レ社製：トレミクロンＥＳ０４０）をコルゲート部、接着剤にアクリル系接着剤（日本ＮＳＣ社製：品番ＡＤ８１Ｂ）を使用して、ピッチ４．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍのサイズの単段コルゲートを作製した。これを使用する機器に合った寸法に裁断して除塵フィルター４とした。
【００２８】
比較例５
＜除塵フィルター５の作製＞
セルサイズ５０セル／インチ、厚さ１５ｍｍのエーテル系の通気性ウレタンフォーム（イノアック社製：品番ＣＦＨ５０）を使用する機器に合った寸法に裁断してウレタンのみの除塵フィルター５とした。
【００２９】
＜除塵フィルターの評価＞
１−１.除塵性能の評価
参考例１〜３、実施例１、比較例１〜５を試験用ダスト１１種を用いて下記の手順にてフィルターの除塵効率を測定した。評価したサンプルは１００ｍｍ×１００ｍｍ角。
手順
(１)ウレタン部分が風上になるように評価用フィルター設置する。
(２)風速２ｍ／ｓｅｃで試験用ダスト１１種１ｇ、評価用フィルターへ送り込む。
(３)評価後のフィルターの重量を測定して、捕捉したダスト量及び除塵効率を求めた。
【００３０】
１−２.評価結果
評価結果を以下の表１に示す。
【００３１】
【表１】
0003770838.tif 000002
【００３２】
２−１．粉塵保持容量の評価
参考例１〜３、実施例１、比較例１〜５を試験用ダスト１１種を用いて下記の手順にてフィルターの除塵効率を測定した。評価したサンプルは１００ｍｍ×１００ｍｍ角。
手順
(１)ウレタン部分が風上になるように評価用フィルター設置する。
(２)風速２ｍ／ｓｅｃで試験用ダスト１１種１ｇ、評価用フィルターへ送り込む。
(３)評価フィルターの初期の圧力損失の２倍になるまで、の操作を繰り返す。
(４)評価フィルターの初期の圧力損失の２倍になった時点、ダスト捕捉量を求めて粉塵保    持容量とする。
【００３３】
２−２.評価結果
評価結果を以下の表２に示す。
【００３４】
【表２】
0003770838.tif 000003
【００３５】
３−１．水洗性能の評価
実施例１、比較例１，２，４を２００ｍｍ×２００ｍｍのサイズにカットして評価した。約１０分間水に浸積後、軽く押し洗いをする。その後、軽く水を切った後、雑巾を絞るように水を切り、陰干しする。
【００３６】
３−２．評価結果
評価結果を以下の表３に示す。
【００３７】
【表３】
0003770838.tif 000004
【００３８】
４−１．水洗耐久性の評価
参考例３、実施例１を２００ｍｍ×２００ｍｍのサイズにカットして評価した。約１０分間水に浸積後、軽く押し洗いをする。その後、軽く水を切った後、雑巾を絞るように水を切り、陰干しする。この操作を２０回行った。
【００３９】
４−２．評価結果
評価結果を以下の表４に示す。
【００４０】
【表４】
0003770838.tif 000005
【００４１】
【発明の効果】
除塵フィルターの評価により、単段コルゲート除塵フィルターは、除塵効率が高く、粉塵をたくさん保持できることが分かった。また、水洗可能な単段コルゲート除塵フィルターは手揉み洗いしても、元の形に戻り、何回も洗浄して使用できるフィルターであることがわかった。