JP2012115809A

JP2012115809A - フィルタ

Info

Publication number: JP2012115809A
Application number: JP2010270450A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kikumi; 修菊実; Ryuhei Imada; 隆平今田; Takashi Hatano; 隆志畠野
Original assignee: Midori Anzen Co Ltd
Current assignee: Midori Anzen Co Ltd
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-21

Abstract

【課題】スペーサ（接着剤）の使用量（必要量）を減少させることができるとともに、構造圧力損失および風の通過抵抗を減少させることのできるフィルタを提供する。
【解決手段】平面部分１２ａが屏風状に連なるようにフィルタ基材１２を折り込み、平面部分１２ａの間隔をスペーサ１３で確保するとともに、平面部分１２ａ同士をスペーサ１３で接続、固定したフィルタ１１において、スペーサ１３を、平面部分１２ａを谷折りする谷側に配置するとともに、平面部分１２ａが連なる方向へジグザグに配置する。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気中の微粒子などを捕捉するためのフィルタに関するものである。

空気清浄機、集塵機などには、空気中の微粒子などを捕捉するためにフィルタが設けられている。

このフィルタは、例えば、以下のようにして製造されている。

まず、フィルタ基材を、平面部分が屏風状に連なるように折り込んだ（折り畳んだ）後、この折り込んだフィルタ基材を展開して一旦平面状に戻す。
そして、平面状に戻したフィルタ基材（平面部分）の表裏面に、平面部分が連なる方向へ接着剤を連続的に数条塗布した後、フィルタ基材（平面部分）を屏風状に再度折り込む（折り畳む）。

このように、接着剤が塗布されたフィルタ基材（平面部分）を屏風状に折り込むと、接着剤同士が接着することによって平面部分同士を接続、固定するとともに、接着剤がスペーサとして機能し、平面部分の間隔を接着剤の使用量に応じた間隔に確保することができ、ろ材面積を確保することができる。

上記したフィルタは、接着剤が連続して塗布されているので、すなわち、フィルタ基材（平面部分）を山折りした外側部分にも接着剤が設けられている（配置されている）ので、フィルタ基材の有効ろ材面積が減少し、構造圧力損失が増加する（大きくなる）。

そこで、フィルタの構造圧力損失を減少させるとともに、接着剤（スペーサ）の使用量を減少させるため、フィルタ基材（平面部分）の折り目部分、すなわち、山折り部分および、谷折り部分で接着剤を不連続にすることが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０００−１０７５３９号公報

しかしながら、特許文献１によって提案されたフィルタは、フィルタ基材（平面部分）の折り目部分でのみ接着剤を不連続にしているので、以下のような不都合がある。

まず、平面部分の高さ（折り高さ）が高くなると、接着剤の付設長が長くなることによって接着剤の付設量も多くなり、接着剤の使用量（必要量）が多くなる。
また、平面部分の高さ（折り高さ）を高くした場合、平面部分の間隔を拡げることによって風の通過する抵抗を減少させる必要があるが、平面部分の間隔を拡げるにしたがって、すなわち、接着剤の高さを高くするにしたがって接着剤の幅も広くなるため、接着剤の使用量（必要量）が多くなるとともに、構造圧力損失および風の通過抵抗も増加する（大きくなる）。

この発明は、上記した不都合を解消するためになされたものであり、スペーサ（接着剤）の使用量（必要量）を減少させることができるとともに、構造圧力損失および風の通過抵抗を減少させることのできるフィルタを提供することを目的とする。

（１）この発明のフィルタは、平面部分が屏風状に連なるようにフィルタ基材を折り込み、前記平面部分の間隔をスペーサで確保するとともに、前記平面部分同士を前記スペーサで接続、固定したフィルタにおいて、前記スペーサを、前記平面部分を谷折りする谷側に配置したことを特徴とする。

（２）この発明のフィルタは、（１）に記載のフィルタにおいて、前記スペーサを、前記平面部分が連なる方向へジグザグに配置したことを特徴とする。

（３）この発明のフィルタは、（１）または（２）に記載のフィルタにおいて、隣り合う前記スペーサ同士を、前記平面部分が連なる方向と交差する方向で重なり合わせたことを特徴とする。

（４）この発明のフィルタは、（３）に記載のフィルタにおいて、前記スペーサ同士が重なり合う長さを、５ｍｍ〜２００ｍｍにしたことを特徴とする。
徴とする。

この発明のフィルタによれば、スペーサを、平面部分を谷折りする谷側に配置したので、スペーサ（接着剤）の使用量（必要量）を減少させることができるとともに、構造圧力損失および風の通過抵抗を低減させることができる。

この発明のフィルタによれば、スペーサを、平面部分が連なる方向へジグザグに配置したので、平面部分を谷折りする谷側にスペーサが位置することとなり、スペーサ（接着剤）の使用量（必要量）を減少させることができるとともに、構造圧力損失および風の通過抵抗を低減させることができる。

この発明のフィルタによれば、隣り合うスペーサ同士を、平面部分が連なる方向と交差する方向で重なり合わせたので、通過する風の速度（風速）が速くなっても、平面部分の山折り部分の先端（谷折り部分の底、平面部分の前後方向の両端）が、平面部分が連なる方向へ移動しなくなることにより、フィルタの山折り部分を固定する必要がなくなるとともに、平面部分が連なる方向へ平面部分が潰れなくなる（圧縮されなくなる）。

この発明のフィルタによれば、スペーサ同士が重なり合う長さを、５ｍｍ〜２００ｍｍにしたので、平面部分の前後方向の両端が、平面部分が連なる方向へ移動するのを確実に阻止することができるとともに、平面部分が連なる方向へ平面部分が潰れるのを確実に阻止することができる。

この発明の一実施例であるフィルタの構造を示す斜視図である。図１のＸ−Ｘ線による部分断面図である。図１に示したフィルタの製造方法（製造装置）の一例を示す模式図である。図３に示したフィルタの製造方法（製造装置）におけるフィルタの製造過程を示す説明図である。図３に示したフィルタの製造方法（製造装置）におけるフィルタの製造過程を示す説明図である。図１に示したフィルタと、従来のフィルタとの圧力損失を比較した図である。図１に示したフィルタと、従来のフィルタとの粉塵保持量を比較した図である。

以下、この発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。

図１はこの発明の一実施例であるフィルタの構造を示す斜視図、図２は図１のＸ−Ｘ線による部分断面図であり、図１における矢印は、フィルタを通過する風の方向を示している。

これらの図に示すように、フィルタ１１は、平面部分１２ａが屏風状に連なるように折り込んだ（折り畳んだ）フィルタ基材１２と、このフィルタ基材１２の平面部分１２ａの間隔を確保するとともに、平面部分１２ａ同士を接続、固定するスペーサ（接着剤）１３とで構成されている。

上記したフィルタ基材１２は、例えば、硝子繊維の不織布、エレクトレット処理したポリプロピレンの繊維の不織布、通気性支持材（ポリエチレン、ポリエステルなどの有機繊維不織布）を少なくとも一方の面に積層したポリテトラフルオロエチレン多孔膜、パルプ、麻などの天然繊維の不織布、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機繊維の不織布などを使用することができる。

そして、フィルタ基材１２を折り曲げて形成される平面部分１２ａは、高さ（折り高さ）Ｈが、例えば、１２５ｍｍで、長さＬが、例えば、６１０ｍｍの矩形状に形成されている。
そして、平面部分１２ａの間隔（山折り線の間隔）Ｄは、例えば、１０ｍｍとされている。

また、スペーサ（接着剤）１３は、熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂などを成分とする熱溶融型接着剤（ホットメルト接着剤）を線状または棒状に成形して使用される。

図３は図１に示したフィルタの製造方法（製造装置）の一例を示す模式図、図４および図５は図３に示したフィルタの製造方法（製造装置）におけるフィルタの製造過程を示す説明図である。

次に、図３〜図５を参照してフィルタ１１の製造方法の一例について説明する。

まず、図３に示すように、フィルタ基材１２Ａを原反ロール２１から引き出し、スリッタ２３によってフィルタ基材１２Ａを６１０ｍｍの幅（図１の長さＬに相当する長さ）に切断することにより、フィルタ基材１２Ａの耳を落としてフィルタ基材１２とする。

そして、第１折り込み部２７の折り刃２８Ａ，２８Ｂにより、フィルタ基材１２を、高さ（折り高さ）Ｈの平面部分１２ａが屏風状（ジグザグ）に連なるように折り込んで筋付けを行った後、第１加熱部３０で、例えば、６０℃〜１２０℃に折り畳んだフィルタ基材１２を加熱する。

そして、展開部３４において折り畳んだフィルタ基材１２を一旦展開して平面状に戻した後、スペーサ塗布部３６の塗布ノズル３７Ａ，３７Ｂにより、図４に示すように、スペーサ（接着剤）１３をフィルタ基材１２の長さ方向（フィルタ基材１２の走行方向）の表裏面の所定箇所（フィルタ基材１２を谷折りしたときに、スペーサ（接着剤）１３が谷側に位置する箇所）に数箇所（数条）塗布（付設）する。

そして、第２折り込み部４１の折り刃４２Ａ，４２Ｂで、第１折り込み部２７で筋付けした筋（線）に沿って、図５に示すように、フィルタ基材１２を折り込んだ後、第２加熱部４４で、スペーサ（接着剤）１３を溶融する温度に加熱してスペーサ（接着剤）１３同士を接着させることにより、図１および図２に示すフィルタ１１が連続したフィルタ１１Ａとすることができる。

このように、フィルタ基材１２を折り込んだ状態で、スペーサ（接着剤）１３を溶融させて平面部分１２ａ同士を接着すると、スペーサ１３が拡がることにより、図１および図２に示すように、平面部分１２ａを谷折りする谷側にスペーサ１３が位置し、平面部分１２ａが連なる方向へスペーサ１３がジグザグに配置されるとともに、隣り合うスペーサ１３同士が、平面部分１２ａが連なる方向と交差する方向で重なり合う。

そして、フィルタ１１Ａをコンベヤ４６で搬送して取り出した後、奥行（平面部分１２ａが連なる方向の長さ）を所定の長さに切断してフィルタ１１とすることができる。

上記のように、スペーサ１３を塗布する長さは、平面部分１２ａの高さによって変化させる。

なお、図３において、２５Ａ，２５Ｂは第１フィードローラ、３２Ａ〜３２Ｈはガイドローラ、３９Ａ，３９Ｂは第２フィードローラを示す。
そして、図４において、△は谷折り部分（谷折り線）、▲は山折り部分（山折り線）を示す。

この発明のフィルタと、従来のフィルタ（特許文献１に記載されているフィルタ）との圧力損失を比較した結果を図６に示すとともに、この発明のフィルタと、従来のフィルタとの粉塵保持量を比較した結果を図７に示す。

図６において、横軸は風速（ｍ／ｓ）、縦軸は圧力損失（Ｐａ）を示し、横軸および縦軸ともに、対数目盛となっている。
そして、線Ａがこの発明のフィルタ１１の風速に対する圧力損失、線Ｂが従来のフィルタの風速に対する圧力損失を示している。

図７において、横軸は粉塵保持量（ｇ）、縦軸は圧力損失（Ｐａ）を示している。
そして、線Ｃがこの発明のフィルタ１１の粉塵保持量に対する圧力損失、線Ｄが従来のフィルタの粉塵保持量に対する圧力損失を示している。
なお、この発明のフィルタ１１は、使用ろ材面積を１０ｍ^２とした。
また、従来のフィルタは、使用ろ材面積を１２ｍ^２とした。

図６に示されているように、この発明のフィルタ１１（線Ａ）の方が、従来のフィルタ（線Ｂ）よりも圧力損失が少ないことが解る。
このように、この発明のフィルタ１１の方が、従来のフィルタよりも圧力損失が少なくなるのは、スペーサ１３を、平面部分１２ａを谷折りする谷側に配置したので、少ないスペーサ１３の量（塗布量）でスペーサ１３の幅を拡げることなく、すなわち、有効ろ材面積を減少させる割合を少なくして平面部分１２ａの間隔を確保できたことによるものと考えられる。

また、スペーサ１３を、平面部分１２ａを谷折りする谷側に配置したので、スペーサ１３が平面部分１２ａを山折りする山側に位置しなくなり、風の入り口部分がスペーサ１３で塞がれなくなることにより、風が入り易くなって、構造圧力損失を低減させることができる。
このように、圧力損失および構造圧力損失が少なくなると、図７に示されているように、効率よく集塵することができる。

また、スペーサ１３を、平面部分１２ａを谷折りする谷側に配置したので、すなわち、スペーサ１３を、平面部分１２ａを山折りする山の内側に配置したので、山折り部分がスペーサ１３によって補強されることにより、通過する風によって平面部分１２ａを山折りした山部分が潰れなくなって風の通過抵抗が増加しなくなる。

また、通過する風の速度（風速）が速くなることによって平面部分１２ａの山折り側が平面部分１２ａが連なる方向へ移動しようとしても、隣り合うスペーサ１３同士を、平面部分１２ａが連なる方向と交差する方向で重なり合わせることにより、重なり合うスペーサ１３によって平面部分１２ａの山折り側が平面部分１２ａが連なる方向へ移動しなくなることにより、フィルタ１１の山折り部分を固定する必要がなくなるとともに、平面部分１２ａが連なる方向へ平面部分１２ａが潰れなくなる（圧縮されなくなる）。

このように、スペーサ１３同士が重なり合う長さは、ほんの僅かでは平面部分１２ａの山折り側が、平面部分１２ａが連なる方向へ移動するおそれがあるので、５ｍｍ〜２００ｍｍとすることにより、使用するスペーサ１３の量（塗布量）を少なくしつつ、平面部分１２ａの前後方向の両端が、平面部分１２ａが連なる方向へ移動するのを確実に阻止することができるとともに、平面部分１２ａが連なる方向へ平面部分１２ａが潰れるのを確実に阻止することができる。

上記した実施例において、図２に示したように、平面部分１２ａを谷折りした谷の底部分にスペーサ１３がない例を示したが、平面部分１２ａを谷折りした谷の底部分にもスペーサ１３を配置することにより、平面部分１２ａを山折りした山の部分を潰れないように確実に補強することができる。
なお、スペーサ１３を、平面部分１２ａを谷折りした谷の底部分にも配置する場合、平面部分１２ａを山折りした山の先端部分は、風の通過抵抗を増加させないように、鋭角にすることが望ましい。

また、図４および図５に示したように、平面部分１２ａを谷折りする内側の両側にスペーサ（接着剤）１３を塗布してスペーサ１３同士を接着する例を示したが、スペーサ１３の量（高さ）が確保できれば、平面部分１２ａを谷折りする内側の片側にのみスペーサ１３を塗布してもよい。

また、図４および図５に示したように、スペーサ（接着剤）１３を連続して塗布する例を示したが、スペーサ１３の量（高さ）が確保できれば、スペーサ１３を点状に、不連続に塗布してもよい。

また、第２折り込み部４１とコンベヤ４６との間に第２加熱部４４を設けた例を示したが、第２加熱部４４の位置はここに限定されず、第２フィードローラ３９Ａ，３９Ｂと第２折り込み部４１との間に設けてもよい。また、スペーサ（接着剤）１３に乾燥時間の長い材料を使用することにより、第２加熱部４４を設けずにスペーサ（接着剤）１３同士を接着することも可能である。

１１フィルタ
１１Ａフィルタ
１２フィルタ基材
１２Ａフィルタ基材
１２ａ平面部分
１３スペーサ（接着剤）
２１原反ロール
２３スリッタ
２５Ａ第１フィードローラ
２５Ｂ第１フィードローラ
２７第１折り込み部
２８Ａ折り刃
２８Ｂ折り刃
３０第１加熱部
３２Ａ〜３２Ｈガイドローラ
３４展開部
３６スペーサ塗布部
３７Ａ塗布ノズル
３７Ｂ塗布ノズル
３９Ａ第２フィードローラ
３９Ｂ第２フィードローラ
４１第２折り込み部
４２Ａ折り刃
４２Ｂ折り刃
４４第２加熱部
４６コンベヤ
Ｈ高さ（折り高さ）
Ｌ長さ
Ｄ間隔（山折り線の間隔）

Claims

平面部分が屏風状に連なるようにフィルタ基材を折り込み、前記平面部分の間隔をスペーサで確保するとともに、前記平面部分同士を前記スペーサで接続、固定したフィルタにおいて、
前記スペーサを、前記平面部分を谷折りする谷側に配置した、
ことを特徴とするフィルタ。
請求項１に記載のフィルタにおいて、
前記スペーサを、前記平面部分が連なる方向へジグザグに配置した、
ことを特徴とするフィルタ。
請求項１または請求項２に記載のフィルタにおいて、
隣り合う前記スペーサ同士を、前記平面部分が連なる方向と交差する方向で重なり合わせた、
ことを特徴とするフィルタ。
請求項３に記載のフィルタにおいて、
前記スペーサ同士が重なり合う長さを、５ｍｍ〜２００ｍｍにした、
ことを特徴とするフィルタ。