説明

耐熱フィルタ

【課題】 生産性に優れ、かつ、捕集効率99.97%(at0.3μm)以上を満足する耐熱エアフィルタを提供すること。
【解決手段】 平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材(30a),(30b)を目付130g/m以上となるように複数枚重ねてフィルタパック(20)と上下フィルタ枠(11),(12)の間をシールして耐熱エアフィルタを構成する。この場合、前記シート状シール材(30a),(30b)の少なくとも1枚はフィルタパックのプリーツ先端にまで被せることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乾燥機等の循環空気清浄用、或いは、焼却炉の排ガス処理用等に使用され、高温で使用可能な耐熱エアフィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の耐熱エアフィルタとしては、例えば、特許文献1に開示されるように、フィルタパックとフィルタ枠の間に、ガラス綿等のクッション材層と接着剤層からなる二重シール層を介在させた耐熱エアフィルタが知られている。そして、前記接着剤層は耐熱性の要求に応えるため、シリコーン樹脂等からなる耐熱性接着剤により構成されていた。また、特許文献2に開示されるように、フィルタパックとフィルタ枠の間にセラミック接着剤を介在させたものが知られている。
【0003】
【特許文献1】実開昭61−44214号公報
【特許文献2】特開2005−13796号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記シリコーン樹脂製の接着剤を使用した場合は、使用時にシロキサンガスを発生する。このシロキサンガスは親水性を撥水性に変える性質があり、また、発生したシロキサンガスが清浄化された下流側で粒子化されて汚染を引き起こすという問題があった。また、前記セラミック接着剤を用いた場合は、接着剤のクラックによりリークが生じるという問題があった。即ち、使用時の温度上昇や温度降下時に膨張、収縮を繰り返すことにより、セラミック接着剤と、金属からなるフィルタ枠、或いは、ガラス繊維からなるフィルタパックとの膨張、収縮率の違いから、相手の膨張、収縮に追随できないため、セラミック接着剤にクラックが発生してしまうことになる。尚、前記膨張、収縮率の違いの対策として、金属製フィルタ枠とガラス繊維製フィルタパックとの間で、金属製フィルタ枠側に、セラミック接着剤とは別にガラス綿をガラス繊維紙で被覆したシール材を設けてシールすることが試みられている。しかしながら、熱劣化によるセラミック接着剤の剥離により発塵する問題があった。
また、このような接着剤のシール材を用いない場合は、使用時に、フィルタパックを構成する濾材が偏ったり、倒れたりしないようにするために補強板を用いる必要があった。また、このような補強板自体が倒れたり、ずれたりしてフィルタの効率性能が悪化するという問題があった。
本発明の耐熱エアフィルタは前記従来技術の問題点に着目してなされたもので、その目的は、生産性に優れ、かつ、捕集効率99.97%(at0.3μm)以上を満足する耐熱エアフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の耐熱エアフィルタは、前記目的を達成するため、請求項1記載の通り、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付130g/m以上となるように複数枚重ねてフィルタパックと上下フィルタ枠の間をシールしたことを特徴とする。
また、請求項2記載の耐熱エアフィルタは、請求項1記載の耐熱エアフィルタにおいて、前記シート状シール材の少なくとも1枚はフィルタパックのプリーツ先端にまで被せたことを特徴とする。
また、請求項3記載の耐熱エアフィルタは、請求項1または2記載の耐熱エアフィルタにおいて、前記上下フィルタ枠に、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブからなる舟部を設け、前記フィルタパック内に介装させた補強板を該補強板に設けたフック部を前記リブに係合させた状態で前記舟部に載置し、該補強板を上下フィルタ枠で挟んで固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付130g/m以上となるように複数枚重ねてフィルタパックと上下フィルタ枠の間をシールするようにしたため、前記ガラス綿を構成するガラス繊維が十分に細かくて、適度な柔軟性を有しているので、濾紙とのなじみがよく、フィルタパックの表面との間にリークが生じる間隙を作らないようにガラス綿を敷き詰めることができる。
また、このようにシール性がよいため、捕集効率99.97%(at0.3μm)以上を満足できる。しかも、接着剤を使用しなくても済むため、シロキサンガスの問題や、セラミック接着剤のようなクラックによるリークの問題も生じない。
また、前記シート状シール材の少なくとも1枚をフィルタパックのプリーツ先端にまで被せるようにした場合、衝撃等によりシール材とフィルタパックの間に隙間が生じたとしても、フィルタパックのプリーツ先端において、シート状シール材でその隙間を埋めることができるため、確実なシール性を得ることができる。
また、前記上下フィルタ枠に、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブからなる舟部を設け、前記フィルタパック内に介装させた補強板を該補強板に設けたフック部を前記リブに係合させた状態で前記舟部に載置し、該補強板を上下フィルタ枠で挟んで固定するようにした場合、前記舟部のリブと補強板のフック部がしっかり係合し、補強板がフィルタパックに対して前後にずれることがない。即ち、フィルタパックとフィルタ枠の間に接着剤がない場合は、補強板は上下フィルタ枠で挟んで固定されるだけなので、輸送時の振動によって補強板がずれてフィルタパックが偏るとか、倒れて効率性能が低下するという問題が生じるが、補強板がフィルタパックに対して前後にずれることがないので、フィルタパックが使用時に偏るとか倒れることがなく、効率性能が低下する問題が起こらない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
次に、添付図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明耐熱エアフィルタの一実施の形態の分解斜視図を示し、図2は図1のA―A線断面図を示す。
図中10はフィルタ枠を示し、その内部にフィルタパック20が収容されている。
前記フィルタ枠10は、上下フィルタ枠11,12と、側枠13,14とで方形の囲枠状に形成され、各枠11,12、13,14は、それぞれ、アルミニウム、鋼板、ステンレス等で構成され、特に耐熱性を考慮すると、オーステナイト系ステンレス、SUS304系、SUS430等で構成するのが好ましい。前記上下フィルタ枠11,12には、それぞれ、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブ11a,11a、12a,12aを設け、これらリブ11a,11a、12a,12aからなる舟部11b、12bが形成されている。前記リブ11a,11a、12a,12aは、前記枠11,12、13,14と同様に、アルミニウム、鋼板、ステンレス等で構成され、特に耐熱性を考慮すると、オーステナイト系ステンレス、SUS304系、SUS430等で構成するのが好ましい。尚、前記リブリブ11a,11a、12a,12aは上下フィルタ枠11,12に対して溶接で固定されている。
【0008】
また、前記フィルタパック20としては、ガラス繊維、合成繊維等の濾紙をプリーツして、波形セパレータ、或いは、リボンで間隔保持したものを使用できるが、特に耐熱性を考慮すると、図示のように、耐熱性ガラス繊維製濾紙21をプリーツしてアルミ合金、ステンレス等の金属製波形セパレータ22により間隔保持したものが好ましい。
【0009】
前記フィルタパック20の耐熱性ガラス繊維製濾紙21の折り曲げ空間を利用して、2枚の補強板23が介装されており、この各補強板23の一側の上下端に、フック部が23a,23aが設けられている。本実施の形態では、フィルタパック20内に介装させた各補強板23を、該補強板23に設けたフック部23a,23aを前記リブ11a,11a、12a,12aに係合させた状態で前記舟部11b、12bに載置し、このように載置された各補強板23を上下フィルタ枠11,12で挟んで固定するようにした。
【0010】
本願発明では、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材30を目付130g/m以上となるように複数枚重ねて前記フィルタパック20と上下フィルタ枠11,12の間をシールするようした。
図示の例では、2枚の被覆用シート状シール材30aをフィルタパック20のプリーツ先端にまで被せ、更にその上に4枚の積層用シート状シール材30bを積層した状態でシールするようにした。これら被覆用シート状シール材30a及び積層用シート状シール材30bは、綿状(短繊維)の原材料を乾式で不織布にしたものを使用できるが、特に耐熱性を考慮すると、密度30〜230g/mのガラス繊維を乾式で不織布にしたものが好ましい。
【0011】
次に、前記耐熱エアフィルタの組立方法について図2及び図3に従って説明する。
先ず、図2(a)に示すように、リブ12aによる舟部12b付きの下フィルタ枠12を用意する。
次に、図2(b)に示すように、2枚の補強板23をフィルタパック20に介装して、前記下フィルタ枠12の上方まで運ぶ。
次に、図2(c)に示すように、補強板23のフック部23aを前記舟部12bを形成するリブ12a,12aに係合させた状態で前記舟部12bに載置する。
次に、図2(d)に示すように、フィルタパック20のプリーツ部の四周を覆うように被覆用シート状シール材30aを2枚被せる。
次に、図2(e)に示すように、更に、4枚の積層用シート状シール材30bを前記被覆用シート状シール材30aの上に積層する、
次に、図2(f)に示すように、補強板23のフック部23aとリブ部11aが係合するように上フィルタ枠11をフィルタパック20の上方から載せて、上フィルタ枠11とフィルタパック20との間のシールを完了する。
次に、図2(g)に示すように、エアフィルタを反転して、下フィルタ枠を一旦外して、前記と同様にして下フィルタ枠とフィルタパックの間のシールを完了させ、図2(h)に示すようにエアフィルタを完成させる。
【実施例】
【0012】
次に、本発明の実施例を比較例を参照して説明する。
(実施例1)
舟部(リブ高さ10mm)付きの上下フィルタ枠及び側枠を用いて、縦292mm×横1000mm×高さ760mmのSUS430製のフィルタ枠を構成した。また、極微細Cガラス繊維濾紙をプリーツし、厚さ60μmのアルミニウム合金製セパレータで間隔保持して、縦273mm×横960mm×高さ715mのフィルタパックを構成した。尚、フィルタパックには、厚み1.2mm×縦714mm×横260mmのSUS304製のフック部付きの補強板を2枚介装するようにした。そして、フィルタパックと上下枠の間のそれぞれに、平均繊維径0.6μmのCガラス繊維からなる目付26.5g/mの縦273m×横960mmの積層用シート状シール材を3枚積層してシールし、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は159g/mであった。
【0013】
(実施例2)
フック部を備えない補強板の使用に代えたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は159g/mであった。
【0014】
(実施例3)
平均繊維径0.6μmのCガラス繊維からなる目付8.13g/mの縦313mm×横980mmの被覆用シート状シール材を2枚、フィルタパックのプリーツ先端にまで被せ、更にその上に前記積層用シート状シール材を4枚積層してシールするようにしたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は336g/mであった。
【0015】
(比較例1)
積層用シート状シール材の繊維径を1.3μmのものに代えたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は420g/mであった。
(比較例2)
積層用シート状シール材を2枚に代えたこと以外は実施例1と同様にしてシールを行い、エアフィルタを完成させた。このときのガラス綿の目付は106g/mであった。
【0016】
次に得られたエアフィルタの特性等につき評価して、その評価結果を下記表1に示した。
尚、各評価項目は次のようにして評価した。
1)シリコーンガス発生: 発ガス分析(TENAX―GR捕集+GC・MS分析を行い、TOC及びシロキサンの発生を確認した。
シロキサンガスの発生がないものを○、有るものを×とした。
2)接着剤クラック発生: ヒートサイクル試験(250℃×8時間 ― 30℃×4時間を10サイクル)を実施して、シール部分を目視にて観察した。
亀裂がないものを○、有るものを×とした。
3)振動試験: エアフィルタを段ボール梱包し、JIS 0232に従い、下記条件にて振動試験を実施した。
試験前後により外観、性能(圧力損失、捕集効率)を風量88m/minにより測定し、著しい変化の有無を確認した。
著しい変化のないものを○、有るものを×とした。
4)耐圧耐熱試験: 750Pa、250℃で1時間、風量88m/minにて通風し、試験前後の性能(PAO)を測定した。
99.99%以上のものを◎、99.99%未満で99.97以上のものを○、99.97%未満のものを×とした。
【0017】
【表1】

【0018】
上記表1から、平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付130g/m以上となるように複数枚重ねた場合に良好な耐熱シール性が得られ、また、前記シート状シール材の少なくとも1枚をフィルタパックのプリーツ先端にまで被せた場合に、より良好な耐熱シール性が得られることが明らかである。また、前記フィルタパック内に介装させた補強板のフック部を上下フィルタ枠のリブに係合させた状態でシールした場合、フィルタパックにずれが生ぜず、耐衝撃性に優れることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明耐熱エアフィルタの分解斜視図
【図2】本発明耐熱エアフィルタの組立工程を示す説明図
【図3】図2のA−A線断面図
【符号の説明】
【0020】
10 フィルタ枠
11 上フィルタ枠
11a リブ
11b 舟部
12 下フィルタ枠
12a リブ
12b 舟部
13,14 側板
20 フィルタパック
21 耐熱性ガラス繊維製濾紙
22 金属製波形セパレータ
23 補強板
23a フック部
30 シート状シール材
30a 被覆用シート状シール材
30b 積層用シート状シール材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平均繊維径1μm以下のガラス綿からなるシート状シール材を目付130g/m以上となるように複数枚重ねてフィルタパックと上下フィルタ枠の間をシールしたことを特徴とする耐熱エアフィルタ。
【請求項2】
前記シート状シール材の少なくとも1枚はフィルタパックのプリーツ先端にまで被せたことを特徴とする請求項1記載の耐熱エアフィルタ。
【請求項3】
前記上下フィルタ枠に、エアフィルタの上下流方向の各開口に対して平行に延びるリブからなる舟部を設け、前記フィルタパック内に介装させた補強板を該補強板に設けたフック部を前記リブに係合させた状態で前記舟部に載置し、該補強板を上下フィルタ枠で挟んで固定したことを特徴とする請求項1または2記載の耐熱フィルタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−247963(P2009−247963A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−97534(P2008−97534)
【出願日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【出願人】(000232760)日本無機株式会社 (104)
【Fターム(参考)】