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エアフィルタろ材
説明

エアフィルタろ材

【課題】 従来、工場空調、ビル空調あるいはガスタービン発電所などの外気取り入れ口、循環系などにはそれぞれの用途に応じて複数のエアフィルタを設置せざるを得ず、そのための大きな設置スペースを取る上、設置するのに大掛かりな改造が必要となり、コスト的にも高くなってしまうといった問題があつた。
【解決手段】 本発明は、SOx、NOxなどの有害物質や放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物を除じん機能と共に1つのエアフィルタろ材で除去可能にすると共に除じん、有害物質などの除去機能の寿命がほぼ同時に来るようにしたエアフィルタろ材を提供しょうとしたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は工場空調、ビル空調あるいはガスタービン発電所などの外気取り入れ用エアフィルタのエアフィルタろ材に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、この種のエアフィルタは、外気取り入れ口にエアフィルタろ材を箱型のフィルタ枠内にプリーツ状に折り畳んでシール材で気密に取り付けた構造のユニットエアフィルタや繰出ロールと巻取ロールを対向して設けエアフィルタろ材を巻き取るようにした巻取式ロールエアフィルタが主に用いられている。
【0003】
そして、これらのエアフィルタには、それぞれの目的に応じたエアフィルタろ材が使用されている。例えばNOx、SOx、アンモニアなどの有害ガスの除去拠を対象としたエアフィルタには、物理吸着型の粒状吸着材あるいは素材に酸やアルカリ成分を付与して交換基を形成したガス吸着材をエアフィルタろ材としたもの、あるいは放射性ヨウ素の除去を対象としたエアフィルタには粒状活性炭などに化学剤を添着させた吸着材をエアフィルタろ材としたもの、あるいはカビや細菌などを除去を対象としたエアフィルタには、素材に抗菌材を添着した吸着材をエアフィルタろ材としたものが使用されている。
【0004】
そのため、外気取り入れ口、循環系などには、従来の除じんに加えてそれぞれを除去しょうとすると、それぞれの機能を有するエアフィルタろ材を使用したエアフィルタを設置せざるを得ず、大きな設置スペースを取る上、設置するのに大掛かりな改造が必要となり、コスト的にも高くなってしまうことから他の機能を諦めて1種類の機能のエアフィルタを設置せざるを得ないのが現状であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明はこれらの現状を解決しょうとしたもので、本発明の第1の目的は、従来の除じん機能に有害物質や放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物を1つのエアフィルタろ材で除去しょうとしたものである。
【0006】
本発明の第2の目的は、有害物質捕集、除去機能とろ過機能の寿命がほぼ同時に来るようにしたエアフィルタろ材を提供しょうとしたものである。
【0007】
本発明の第3の目的は、フィルタ基材の表面に有害物質捕集、除去材を容易な加工方法で付着することができ、これにより安定した除去効果が発揮され、エアフィルタろ材に捕集された有害物質や放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物が繁殖や再飛散することなく、安全性および除去性能の高い高性能エアフィルタろ材を提供するものである。
【0008】
次に本発明の第4の目的は、特別な設備を要することなく、安価な抗菌機能を持ったエアフィルタろ材を提供するものである。
【0009】
本発明の第5の目的は、コンパクトなエアフィルタのサイズで処理風量が大きく、圧力損失の低いエアフィルタろ材を提供しようとしたものである。
【0010】
本発明の第6の目的は、高効率でありながら、寿命の長いエアフィルタろ材を提供しようとしたものである。
【0011】
本発明の第7の目的は、安価なエアフィルタろ材を提供しようとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の第1の解決手段はガラス繊維や合繊繊維または天然繊維などからなる一部有害物質除去性能を有するフィルタ基材の表面に被処理ガス中に含まれるNOx、SOx、アンモニアなどの有害ガスや放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物を除去する機能を同時に備えた除去材の層を付着あるいは積層したことである。
【0013】
本発明の第2の解決手段は、前記フィルタ基材の表面に付着する除去材層をローラ手段で行ったことである。
【0014】
本発明の第3の解決手段は、前記フィルタ基材の表面に付着する除去材層の厚さ、種類を、被処理ガス中に含まれるNOx、SOx、アンモニアなどの有害ガスや放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物の種類、量に応じて変化させたことである。
【0015】
ここで、フィルタ基材を構成する繊維としては、例えばポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレンサルファイド、ナイロンなどの合成樹脂や、セルロース、セラミック、ガラスなどの繊維が用いられる。フィルタ性能のクラスとしては、プレフィルタなどのパネル型、巻取式ロールエアフィルタ、中高性能フィルタ、HEPAなど適宜適用される。例えば高性能フィルタの場合には、その繊維径としては20μm以下、好ましくは約5μm以下の繊維を混入することが望ましい。
【0016】
一方、抗菌材としては銀ゼオライト、亜鉛ゼオライト、酸化チタン、銅ゼオライトなどの、ガス除去基材に酸化チタン、亜鉛触媒や炭酸カリウム、水酸化カリウム、アミノ基、スルフォン酸の官能基、薬品添着したガス有害物質吸着材、ポビンドヨード、銀素材を適宜混合したものが使用される。また、類似する作用を有する除去材などが使用される。本発明で用いられる除去材の形状は、粉末粒子状、薬剤添着、イオン交換導入が好ましく、そのエアフィルタの種類、用途、目的に応じて適宜変更が可能である。例えば、高性能フィルタの場合には、粒子径が10μm以下、好ましくは5〜0.5μmとなることが望ましい。また、使用状態は、粉体あるいは溶液にさせたものなど適宜変更可能である。分散媒に分散させる場合には、0.005〜50%の濃度溶液として使用される。また、フィルタ基材に対する除去材の付着量は、0.3〜30g/m、好ましくは0.5〜5g/m、0,1〜5官能基相当量となるように調整することが望ましい。
【0017】
また、除去材をフィルタ基材表面に付着させた後、飛散や剥離などを防止し、高い歩留率とするために使用されるバインダは、水溶性高分子化合物が使用され、例えばアクリル系および酢酸ビニル系の化合物などを単独もしくは混合して用いることができる。
【0018】
ところで、フィルタ基材表面に除去材を付着させる方法としては、除去材の溶液が転写されたローラーをフィルタ基材表面に接触することで、フィルタ基材表面に付着させる方法やスプレー方法、溶液含浸処理での反応基付与などでおこなわれる。化学機能付与は薬剤添着、グラフト重合などの方法で実施される。
【0019】
このため、フィルタ基材表面に前記ローラを接触させる間隙、時間、濃度などで除去材の付着量、層厚を変更できる。
【0020】
そして、エアフィルタは、上述したような除去材が添着されたエアフィルタろ材を使用して、次に示す様な方法により形成される。すなわち、除去材の添着されたエアフィルタろ材が乾燥工程で乾燥された後、所定の寸法に切断しパネル型、巻取式ロールエアフィルタのエアフィルタろ材と使用されたり、、折り機でプリーツ状に折られるなどの製作が行われ、高性能フィルタとして形成される。あるいは、プリーツ状に形成されたフィルタ基材に高機能除去材を付着された後、これを乾燥させて形成することもできる。また従来の除じん用フィルタと積層させたりしての使用も考えられる。
【0021】
また、上記問題解決手段による作用は次の通りである。
【0022】
まず、エアフィルタの運転によりエアフィルタろ材に被処理ガスが吸気される。そして、エアフィルタろ材を通過した被処理ガスは清浄エアーとして必要な室に供給される。この時、被処理ガス中に含まれる固形粒子と共NOx、SOx、アンモニアなどの有害物質や放射性ヨウ素およびカビや細菌など等の微生物は、エアフィルタろ材に捕集吸着される。そして、エアフィルタろ材に捕集された有害物質や放射性ヨウ素および微生物はフィルタ基材の表面にバインダ、化学的によって保持されている除去材により除去される。これにより、有害物質が化学的および物理的作用で除去されると同時に放射性ヨウ素および微生物なども除去され清浄エアーとして用いられる。
【0023】
さらに、フィルタ基材表面に付着される除去材の層厚、量は、被処理ガス中に含まれる有害物質や放射性ヨウ素および微生物の性質、量に応じて付与量なども変更できるようにしたので、エアフィルタの除去機能とろ過機能がうまく作用し寿命もほぼ同時期になり、従来のようにどちらかの機能が早く失はれ新規なエアフィルタろ材に取り替えなければならないといった問題が解決されるのである。
【0024】
また、これによりエアフィルタの取り替え頻度が少なくなり、取替え作業に手間が掛からない上、長期に亘り安定した性能が得られ経費のコストアップも解決できる。
【0025】
さらに、粒子状除去材添着の場合、エアフィルタろ材のじん埃捕集側の表面中心でバインダ、固着となるため、清浄化空気排出側には粒子状除去材の付着が無い状態となる。このため、除去材がエアフィルタろ材から剥離しても清浄化空気中に飛散することがない。したがって、清浄化空気が除去材によって汚染されることのないものである。
【発明の効果】
【0026】
(1)フィルタ基材に複数除去材を目的、量に応じて、表裏面に添着させることにより、エアフィルタろ材に捕集された有害物質や放射性ヨウ素および微生物を長期間、安定的に捕らえることができる。したがって、エアフィルタろ材に捕集された有害物質や放射性ヨウ素および微生物が効率よく捕集除去され、安全性および性能の高いものである。
(2)除去材の層厚量を、被処理ガス中に含まれる有害物質や放射性ヨウ素および微生物の種類、性質、量に応じて変更できるようにしたので、有害物質などの除去機能と除じん機能の寿命がほぼ同時期になるため、エアフィルタろ材の機能を十分活用できる。
(3)粒子状除去材の付着をローラの転写などによりエアフィルタろ材のじん埃捕集側の表面および裏基材に行うことから、エアフィルタを容易な手段により製造することができる。
(4)エアフィルタろ材への除去材の添着を確実にすると共にコストの安いエアフィルタを提供できる。
(5)被処理ガス中に含まれる有害物質や放射性ヨウ素および微生物の性質、量の濃度に応じてエアフィルタろ材表面に除去材の種類、性質、層の厚さを変化させたので、エアフィルタろ材の圧力損失を制御し、不要にエアフィルタろ材内部の目詰まりを軽減し、エアフィルタろ材の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】一実施例を示す抗菌性エアフィルタの斜視図で、部分的に破断したものを示す。
【図2】図1に表すX部の拡大図。
【図3】他の実施例を示す抗菌性エアフィルタの斜視図で、部分的に破断したものを示す。
【図4】図3に表すY部の拡大図。
【図5】本発明のエアフィルタろ材の製作装置を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下本発明のエアフィルタろ材について図面を参照して詳細に説明する。
【0029】
(実施形態)
図1、2について説明する。1はエアフィルタろ材で、このエアフィルタろ材1はガラス繊維や合繊繊維または天然繊維などからなる除じんに加え一部ガス、微生物除去を有するフィルタ基材2と、このフィルタ基材2表面に添着した有害ガスや放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物を除去する機能を同時に備えた除去材層3とから構成されている。
【0030】
次に、フィルタ基材2の表面に添着形成する除去材層3を添着しエアフィルタろ材1を形成する方法について説明する。
【0031】
まず、エアフィルタろ材1の製造装置は、フィルタ基材2をロール状に巻回したフィルタ基材供給部4と、フィルタ基材供給部4から繰り出されたフィルタ基材2を送り出すローラ5と添着ローラ6と添着ローラ6により除去材液を塗布されたフィルタ基材2を加熱添着する加熱装置7と加熱装置7内でフィルタ基材2に一定厚の除去材層3を形成したエアフィルタろ材1を巻き取る巻取ロール8とから構成されている。
【0032】
このような構成からなっているので、フィルタ基材供給部4から繰り出されたフィルタ基材2はローラ5で添着ローラ6と接触し除去材が付着される。この時、フィルタ基材2に付着された除去材層3の厚みは、隙間の大小により添着ローラ6に転移された除去材の量により決められる。
【0033】
次に、エアフィルタろ材1を使用したエアフィルタの具体的な構造について下記の実施例にしたがって説明する。
【実施例1】
【0034】
自動巻取式エアフィルタにエアフィルタろ材1を使用した場合ついて図面3,4を参照して詳細に説明する。
【0035】
11は巻取式ロールエアフィルタの本体を示し、この場合の本体11は全体が縦型で前後幅の狭いUチャンネル枠状をなし、その中央部が前後方向に大きく開口する通風部となっている。12は繰出しロール、13は巻取りロールで、本体1に取り付けられている。
【0036】
そして、繰出しロール12から繰り出されたてエアフィルタろ材1はガイドレールに沿って引き下ろされ巻取りロール13に巻き取られるようになっている。
【0037】
14はフィルタ基材で、15は銀ゼオライト層である。
【0038】
次に、エアフィルタろ材1を箱型のユニットエアフィルタに使用した場合について図5〜8を参照して詳細に説明する。
【実施例2】
【0039】
図中、21は箱型のユニットエアフィルタの外枠で、前後面開放の箱形状をしていて、この外枠21内にエアフィルタろ材1がジグザグ状に折り曲げて装着されている。すなわち図6に拡大して示されているように、ジグザグ状に折り曲げられたエアフィルタろ材1間には波形板状のセパレータ22が配置され、または図7、8に示すように、外枠21内にジグザグ状に折り曲げて装着されたエアフィルタろ材1間に紐状の接着樹脂23が折り込まれ、多数の通風路24が形成されている。
【0040】
エアフィルタろ材1は、不織布、グラスファイバーからなり粉じん保持容量、強度の大きな下流側のフィルタ基材14とフィルタ基材14表面に付着された高性能除去層で銀ゼオライト添着された層5とから構成されている。
【0041】
なお、本発明で述べた除去機能を有したエアフィルタのエアフィルタろ材の使用態様は一実施例を述べただけで種々変更しても何ら本発明の要旨を変更するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、固形粒子、ガス状有害物質や放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物を1つのエアフィルタろ材で除去すると共にエアフィルタろ材の除去機能とろ過機能の寿命がほぼ同時期に来るようにしたので、工場空調、ビル空調あるいはガスタービン発電所などの外気取り入れ用エアフィルタのエアフィルタろ材としては最適、有用なものである。
【符号の説明】
【0053】
1・・・エアフィルタろ材 2・・・フィルタ基材
3・・・除去材層 4・・・フィルタ基材供給部
5・・・ローラ 6・・・添着ローラ
7・・・加熱装置 8・・・巻取ロール
11・・・巻取式ロールエアフィルタの本体 12・・・繰出しロール
13・・・巻取りロール 14・・・フィルタ基材
15・・・銀ゼオライト層
21・・・ユニットエアフィルタの外枠 22・・・セパレータ
23・・・紐状の接着樹脂 24・・・通風路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス繊維や合繊繊維または天然繊維などからなる一部有害物質除去性能を有するフィルタ基材の表面に被処理ガス中に含まれるNOx、SOx、アンモニアなどのガス有害物質や固形粒子、放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物を除去する機能を同時に備えた高性能除去材層を付着あるいは積層したことを特徴としたエアフィルタろ材。
【請求項2】
添着ローラ手段で除去材の層を形成したことを特徴とした請求項1記載のエアフィルタろ材。
【請求項3】
前記フィルタ基材の表面に付着する除去材層の厚さを、被処理ガス中に含まれるNOx、SOx、アンモニアなどの有害ガスや放射性ヨウ素およびカビや細菌などの微生物の量、種類、性質に応じて変化させたことを特徴とした請求項1記載のエアフィルタろ材。

【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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【図8】
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【公開番号】特開2013−22583(P2013−22583A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−173387(P2011−173387)
【出願日】平成23年7月22日(2011.7.22)
【出願人】(000193047)進和テック株式会社 (36)
【出願人】(390040888)日本エアー・フィルター株式会社 (45)
【Fターム(参考)】