空气过滤器的制造方法

空气过滤器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种空气过滤器，其能够同时且容易地更换捕集效率不同的多个滤材。配置在通气道内的空气过滤器，其具备：第1滤材；第2滤材，第2滤材的捕集效率比第1滤材高，并且，第2滤材配置在比第1滤材靠通气道的下游侧的位置；以及框材，框材包围第1滤材和第2滤材的外周部，使第1滤材和第2滤材形成为一体。第1滤材的上表面及下表面的上游侧端部和框材通过在与上下游方向交叉的方向上呈线状设置的密封材粘接在一起，第2滤材的上表面及下表面的下游侧端部和框材通过在与上下游方向交叉的方向上呈线状设置的密封材粘接在一起。
【专利说明】空气过滤器

【技术领域】
[0001] 本发明涉及在空调设备等的过滤装置上安装的空气过滤器。

【背景技术】
[0002] 在"关于确保建筑物中的卫生环境的法律"（建筑物卫生法，通称：大厦管理法） 所规定的"建筑物环境卫生管理标准"中，示出了浮游粉尘的量在〇. 15mg/m3以下这样的标 准。该法律中所规定的特定建筑物的所有者等具有根据该标准来维持管理该特定建筑物的 义务。为了达到该标准，将具备捕集效率不同的滤材的多个空气过滤器安装于空调设备的 过滤装置中。例如，将捕集效率较低的粗尘过滤器用作预过滤器，在利用粗尘过滤器除去更 大的粒子后，利用捕集效率比粗尘过滤器高的中性能过滤器来捕集通过了粗尘过滤器的空 气中所含有的微粒子。
[0003] 作为在粗尘过滤器或中性能过滤器等中使用的空气过滤器，已知将折叠成褶皱状 的滤材安装于框材的内部而成的空气过滤器。另外，作为安装滤材的框，已知采用纸材的框 (例如，参照对比文件1)。
[0004] 但是，近年来，存在大气中浮游的微小粒子状物质PM2. 5的问题正变得严重的地 域。
[0005] 在大气中存在的污染物质被分类为气体状物质和粒子状物质（Particulate Matter:颗粒物质）。在气体状物质的例子中，存在因煤炭燃烧而产生的亚硫酸气体（二氧 化硫，SO2)、氮氧化物（NOx)、挥发性有机化合物（VOC)等。在粒子状物质中，存在煤尘（例 如，煤炭燃烧而产生的煤灰）、粉尘（例如，因轮胎的磨损等机械作用而产生的轮胎磨损粉 尘）、土壤粒子（例如，黄沙）等直接排放至大气中的一次生成粒子、和由一次生成粒子在大 气中通过太阳光与上述的气体状物质发生光化学反应而产生的二次生成粒子。二次生成粒 子是光化学雾的产生原因。
[0006] 粒子状物质的组成和粒径根据成因而不同。粒子状物质对应于每种粒径被表示为 PM2. 5或PM10。PM2. 5是指在大气中浮游的粒子状物质，是指粒径在2. 5μm以下的粒子。
[0007] 对于粒子状物质，其组成和粒径不同的粒子状物质在大气中存在。该粒子状物质 吸收/散射可视光，由此产生烟雾等能见度障碍和地表温度的降低。另外，粒子状物质进入 肺的深处，可能对健康产生不良影响。因此，在各国都制定有环境标准。在日本，规定了年 平均值在15μg/m3以下、且日平均值在35μg/m3以下的浓度的标准值。另外，在中国，规定 了年平均值在35μg/m3以下、且日平均值在75μg/m3以下的浓度的标准值。
[0008] 专利文献1 :日本特开平8-229327号公报
[0009] 为了达到上述的标准值，考虑在空调设备中安装多级具备捕集效率不同的滤材的 空气过滤器。在这种情况下，由于滤材捕集粒子状物质而导致捕集性能降低，因此，需要定 期更换多个空气过滤器。可是，滤材的寿命根据捕集效率而不同，因而，如果滤材的种类增 力口，则更换时期的管理变得烦杂。特别是在PM2. 5等在大气中浮游的粒子状物质较多的环 境中，需要更加频繁地更换空气过滤器，这成为问题。
[0010] 还考虑这样的情况：形成使捕集效率不同的多个滤材成为一体而成的空气过滤 器，来同时更换所有的滤材。可是，如果使多个滤材形成为一体，则空气过滤器的总重量变 大，更换作业的负担变大。


【发明内容】

[0011] 本发明的目的在于，提供一种能够同时且容易地更换捕集效率不同的多个滤材的 空气过滤器。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 为了解决上述课题，本发明为一种空气过滤器，其配置在通气道内，所述空气过滤 器的特征在于，所述空气过滤器具备：第1滤材；第2滤材，所述第2滤材的捕集效率比所述 第1滤材高，并且，所述第2滤材配置在比所述第1滤材靠通气道的下游侧的位置；以及框 材，所述框材包围所述第1滤材和所述第2滤材的外周部，使所述第1滤材和所述第2滤材 形成为一体，所述第1滤材的上表面及下表面的上游侧端部和所述框材通过在与上下游方 向交叉的方向上呈线状设置密封材粘接在一起，所述第2滤材的上表面及下表面的下游侧 端部和所述框材通过在与上下游方向交叉的方向上呈线状设置密封材粘接在一起。
[0014] 优选的是，所述框材由纸板或纤维板构成。通过对框材使用纸板或纤维板，由此， 与对框材使用金属等的情况相比，能够减轻空气过滤器整体的重量。
[0015] 另外，优选的是，将第1滤材和第2滤材合计的、对粒径为0. 3μηι以上且2. 5μηι 以下的粒子的累计捕集效率在90%以上。具有这样的特性的空气过滤器能够在ΡΜ2. 5等在 大气中浮游的粒子状物质较多的环境恰当地使用。
[0016] 另外，优选的是，在框材的上游侧端部设置有与第1滤材的上游侧面抵接的上游 侧凸缘，在框材的下游侧端部设置有与第2滤材的下游侧面抵接的下游侧凸缘。
[0017] 通过上游侧凸缘和下游侧凸缘，能够进行第1滤材和第2滤材在上下游方向的定 位，并且能够阻碍空气通过第1滤材及第2滤材的外周面与框材的内周面之间。
[0018] 根据本发明，通过更换整个空气过滤器，能够同时且容易地更换捕集效率不同的 多个滤材。另外，通过呈线状设置密封材，由此，与在框材的内周面上涂满密封材的情况相 t匕，能够降低所使用的密封材的量，能够减轻空气过滤器整体的重量，使得更换作业容易， 并且,能够削减空气过滤器整体的成本。
[0019] 而且，如果框材是纸板或纤维板这样的源自木材的材料，则能够将使用后的整个 空气过滤器用于热回收（热循环）。而且，如果对粒径在0. 3μm以上且2. 5μm以下的粒子 的累计捕集效率为90%以上，则能够在PM2. 5等在大气中浮游的粒子状物质较多的环境中 恰当地使用。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1是示出本实施方式的空气过滤器1和过滤腔室100的立体图。
[0021] 图2是空气过滤器1的分解立体图。
[0022] 图3是空气过滤器1的从下游侧观察的主视图。
[0023] 图4是沿图3的IV-IV箭头观察的剖视图。
[0024] 图5是图4的V部的放大图。
[0025] 图6是沿图3的VI-VI箭头观察的剖视图。
[0026] 图7是框材30的展开图。
[0027] 标号说明
[0028] 1 :空气过滤器；
[0029] 10 :预过滤器；
[0030] 20:过滤填充材；
[0031] 21:捕集层；
[0032] 22:加强层；
[0033] 30:框材；
[0034] 31:顶板；
[0035] 32:底板；
[0036] 33:右侧板；
[0037] 34:左侧板；
[0038] 31a、32a、33a、34a:上游侧凸缘；
[0039] 3lb、32b、33b、34b:下游侧凸缘；
[0040] 41a、41b、42a、42b、43、44:密封材；
[0041] 100:过滤腔室（通气道）；
[0042] 102:盖；
[0043] 103:上游侧管接头；
[0044] 1〇4 :下游侧管接头；
[0045] 105:开口。

【具体实施方式】
[0046] 以下，对本发明的实施方式涉及的空气过滤器1的结构进行说明。图1是示出本实 施方式的空气过滤器1和收纳空气过滤器1的过滤腔室100的立体图。在此,将立体图中 的左下方向定义为后方向，将立体图中的右上方向定义为前方向，将立体图中的左上方向 定义为左方向，将立体图中的右下方向定义为右方向，将立体图中的上方向定义为上方向， 将立体图中的下方向定义为下方向。并且，通过空气过滤器1的气体的上游侧为前方向，下 游侧为后方向。
[0047] 过滤腔室100安装于将外部空气引入建筑物的内部的空调管道上，构成通气道。 过滤腔室100具备壳体101、盖102、上游侧管接头103和下游侧管接头104。
[0048] 在壳体101上设有开口 105,如图1所示，空气过滤器1被从开口 105插入壳体101 的内部。开口 105被盖102堵塞。在壳体101内，也可以与本实施方式涉及的空气过滤器 1一起收纳其他空气过滤器。
[0049] 上游侧管接头103设在壳体101的前侧。在上游侧管接头103上连接有未图示的 上游侧空调管道。上游侧空调管道与未图示的室外机连接，将外部空气从室外机供给至壳 体101内。
[0050] 下游侧管接头104设在壳体101的后侧。在下游侧管接头104上连接有未图示的 下游侧空调管道。下游侧空调管道经由未图示的热交换器与室内机连接，将在壳体101内 通过的空气供给至室内。
[0051] 图2是空气过滤器1的分解立体图，图3是过滤装置1的从排气侧观察的主视图， 图4是沿图3的IV-IV箭头观察的剖视图，图5是图4的V部的放大图，图6是沿图3的 VI-VI箭头观察的剖视图。空气过滤器1具备预过滤器10 (第1滤材）、过滤填充材20 (第 2 滤材）、框材 30 和密封材 41a、41b、42a、42b、43、44。
[0052] 并且，与图1同样，将图2的立体图中的左下方向定义为后方向，将立体图中的右 上方向定义为前方向，将立体图中的左上方向定义为左方向，将立体图中的右下方向定义 为右方向，将立体图中的上方向定义为上方向，将立体图中的下方向定义为下方向。在此， 通过空气过滤器1的气体的上游侧为前方向，下游侧为后方向。
[0053] 预过滤器10被设在前侧（上游侧），是用于除去粒径在5μm以上、浓度为0. 4? 7mg/m3的粉尘的过滤器。预过滤器10的捕集效率利用以下方法中的任一方法表示：以重量 法表示为70?90%，以比色法表示为15?40%，以计数法表示为5?10%，压力损失为 30?296Pa，粉尘保持容量为500?2000g/m3。在捕集效率的测定中，对于重量法，采用JIS Z8901所规定的15种粉体、或者美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE)所规定的粉尘。 对于比色法，采用JISZ8901所规定的11种粉体。对于计数法，采用粒径为0. 3mm的、大气 尘、聚α烯烃（PAO)和二氧化硅中的任意一种的粒子。粉尘保持容量是过滤器直至达到规 定的最终压力损失为止所捕集到的粉尘量。在预过滤器10中，具体来说，采用由合成树脂 等的纤维构成的无纺布、垫子、毛毡状的滤材。无纺布能够通过化学粘合法来制造，在所述 化学粘合法中，利用例如苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR)等的粘合剂来粘接例如PET(聚对苯二 甲酸乙二醇酯）等合成树脂纤维。例如，可以将纤维浸渍于含有粘合剂的溶液中来使纤维 彼此粘接，也可以将粘合剂喷到纤维上来使纤维彼此粘接。预过滤器10也可以实施后述的 驻极处理。另外，可以将预过滤器10的滤材形成为褶皱形状。
[0054] 过滤填充材20设于比预过滤器10靠后侧（下游侧）的位置，是用于除去粒径在 2. 5μm以下、浓度在0. 3mg/m3以下的粉尘的过滤器。作为过滤填充材20的滤材，采用基于 计数法的捕集效率在80%以上、压力损失为79?493Pa、粉尘保持容量为200?800g/m3的 滤材。
[0055] 过滤填充材20具备捕集层21和加强层22。捕集层21利用由合成树脂等纤维构 成的无纺布或纺织布等纤维体形成。
[0056] 作为无纺布，例如能够采用熔喷无纺布。熔喷无纺布例如以下述方式形成：挤压 熔融树脂组成物而形成微细的树脂流，使该树脂流与高速度的加热气体接触而形成微细的 纤维直径的不连续纤维，使该纤维积聚在多孔性支承体上。熔喷无纺布的单位面积重量为 5?100g/m2,优选为10?80g/m2。纤维的直径为0· 1?10μm，优选为1?6μm，平均纤 维长度为50?200mm，优选为80?150mm。
[0057] 对于熔喷无纺布的材质，是从例如下述物质中选择的至少一种聚合体：聚乙烯、乙 烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等乙烯系共聚物；聚丙烯或丙烯共 聚物、聚丁烯等聚烯烃；尼龙-6、尼龙-66、共聚尼龙6-66、尼龙-610、尼龙-11、尼龙-12等 聚酰胺或共聚聚酰胺；聚对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸 丁二醇酯等聚酯；脂肪族系聚碳酸酯、聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或共聚物、全芳香族聚酯、聚 苯硫醚等。其中，聚丙烯是优选的，这是由于其熔喷成形性优异，且成本低，并且，在熔喷无 纺布的制造中，被称作喷丸的未形成为纤维状的聚合物球混入的可能性极低。
[0058] 加强层22是刚性比捕集层21高且具有通气性的片。对于加强层22,易变形、厚 度较薄且较轻的加强层是优选采用的。在加强层22中，能够使用由纸、聚对苯二甲酸乙二 醇酯、尼龙等合成树脂构成的纺织布或无纺布、网等。对于无纺布，例如能够使用纺粘无纺 布。在捕集层21是熔喷无纺布的情况下，加强层22的无纺布优选是纺粘无纺布。对于纺 粘无纺布，并不特别限定，能够使用公知的纺粘无纺布，例如，使用将进行纺纱并拉伸得到 的长纤维随机地积聚在多孔性支承体上而成的纺粘无纺布。这样的纺粘无纺布由连续的长 纤维构成，通过拉伸来赋予分子取向，因此，在强度方面优异这一点是优选的。纺粘无纺布 的材质可以列举出聚酯、聚丙烯、聚酰胺等。在本实施方式中使用聚酯。纺粘无纺布还可以 是通过针刺法、吸气法（airsuction)、水刺法等手段而发生纤维相互的缠绕而成的纺粘无 纺布。纺粘无纺布的单位面积重量从加强性和通气抵抗性的观点出发为10?l〇〇g/m2,优 选是15?50g/m2。长纤维的纤度优选是1?3旦尼尔。
[0059] 优选对上述的捕集层21和加强层22进行驻极处理。驻极处理是通过对无纺布施 加直流电压来进行的。根据电极的形状、电极间距离等、还考虑驻极体无纺布所要求的带电 电荷量、驻极处理的速度等来适当地确定施加的直流电压的值。例如，在电极间距离为8mm 的情况下，通过将5kV以上的、优选为6?20kV的直流电压施加于无纺布来进行。另外，直 流电压的施加可以通过任意的方法来进行，并不特别限制。例如，可以使无纺布通过施加有 直流电压的电极间来进行，也可以通过对无纺布的表面施加电晕放电或脉冲状高电压来进 行。另外，也可以采用这样的方法：以其他的电介质来保持无纺布的表面和背面这两个面并 对两个面施加直流高电压的方法；或者一边对无纺布进行光照射一边施加电压的方法等。
[0060] 加强层22可以层叠在捕集层21的单侧或两侧。捕集层21和加强层22的层叠方 法并不特别限定，例如可以列举出这样的方法：使用粘结剂将2个层贴合在一起的方法；或 者利用熔喷法将捕集层21层叠在以熔喷法以外的制法制造的加强层22上的方法。另外， 作为将2种无纺布贴合在一起的方法，可以列举出将热塑性且低熔点的热熔树脂粉末散布 的方法、或以喷雾法使湿气硬化型聚氨酯树脂散布的方法、或者使热塑性树脂、热熔接纤维 散布并通过热通道的方法等。特别是，出于减小无纺布彼此的粘接面积来使通气性良好的 理由，使热塑性且低熔点的热熔树脂粉末散布的方法是优选的。并且，作为热熔树脂，能够 使用热塑性和低熔点的聚酯系、聚酰胺系、聚氨酯系、聚烯烃系、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)系的树脂。而且，作为将熔喷无纺布和纺粘无纺布贴合在一起的方法，还可以采用热 压加工法，原因是这能使滤材2的柔性变高、且机械强度和耐久性显著提高。由此，即使在 使过滤填充材沿一个方向形成得较长的情况下，也能够在不使用硬质的加强材的情况下使 滤材轻量化，即使滤材较薄，也能够充分地赋予可经受扭曲等的拉伸强度，从而能够防止操 作时的破损。
[0061] 在本实施方式中，通过将由长条的纤维体构成的滤材以一定的弯折宽度折叠成锯 齿形，由此,滤材形成为褶皱形状,过滤填充材20整体上形成为大致长方体形状。在本实 施方式中，滤材的折痕方向为上下方向，并且，折痕交替地朝向气体的流入口侧和流出口 17 侧配置。
[0062] 作为保持过滤填充材20的滤材的褶皱形状的方法，存在这样的方法：沿垂直方向 对滤材的折痕涂敷热熔带的方法；在滤材的折痕上沿垂直方向设置支柱或梳齿状的条片的 方法；和在滤材上夹设波形状的分离件的方法。另外，也可以是，以在滤材折叠的状态下 在对置的面上形成突起的方式对滤材实施压花加工，利用该突起来维持褶皱彼此之间的间 隔。
[0063] 并且，也可以在上述预过滤器10和过滤填充材20的滤材上担载抗菌剂、防霉剂 等。
[0064] 在此，优选的是，使预过滤器10和过滤填充材20合起来而成的空气过滤器1整体 的、对粒径在0. 3μπι以上且2. 5μπι以下的粉尘的累计捕集效率为90%以上。
[0065] 上述的累计捕集效率能够例如以如下的方式来测量。具体来说，对供给至过滤填 充材20的上游侧的空气（上游侧的空气）中的、粒径在0. 3μm以上且2. 5μm以下的粉尘 进行分级，求得每种粒径的密度（μg/m3)，并且，对通过过滤填充材20后的空气（下游侧的 空气）中的粉尘进行分级，求得每种粒径的粉尘的密度（μg/m3)。例如，将粒径分为0. 3μm 以上且小于0. 5μm、0. 5μm以上且小于0. 7μm、0. 7μm以上且小于I. 0μm、I. 0μm以上且 小于2. 0μm、2. 0μm以上且2. 5μm以下这5个区间，利用粒子计数器（光散射式气中粒子 计数器，JISB9921)进行计数，由此能够求得每种粒径的粒子数。具体来说，将来自半导体 激光等光源的光呈脉冲状照射至空气中的粒子，并利用光电二极管等检测装置来检测粒子 的散射光。能够根据散射的光量计算出粒子的大小，能够根据散射光的脉冲的数量来计算 出粒子的个数。
[0066] 接下来，对每种粒径的粒子的个数积算每种粒径的密度（μg/m3)，求出上游侧空 气中的粒径在0. 3μπι以上且2. 5μπι以下的粉尘整体的密度（设为Ag/m3)和下游侧空气 中的粒径在0. 3μm以上且2. 5μm以下的粉尘整体的密度（设为Bg/m3)。累计捕集效率以 (A-B)/AX100(%)表示。如果是具有这样的特性的空气过滤器，则能够在PM2. 5等在大气 中浮游的粒子状物质较多的环境恰当地使用。
[0067] 框材30在内部保持预过滤器10和过滤填充材20,由此使空气过滤器1 一体地形 成，并且对预过滤器10和过滤填充材20的外周部进行保护。
[0068] 图7是框材30的展开图。框材30由纸板、纤维板（fiberboard)等源自木材且容 易弯折的材料形成为一体。如图7所示，框材30具备顶板31、底板32、右侧板33和左侧板 34。左侧板34和顶板31连接，顶板31和右侧板33连接，右侧板33和底板32连接。将左 侧板34和顶板31的连接部、顶板31和右侧板33的连接部、右侧板33和底板32的连接部 弯折，底板32和左侧板34通过未图示的接合部材（例如粘接带等）接合，由此形成矩形的 框材30。
[0069] 在顶板31、底板32、右侧板33、左侧板34的前侧（上游侧）分别设置有上游侧凸 缘31a、32a、33a、34a。另外，在顶板31、底板32、右侧板33、左侧板34的后侧（下游侧）分 别设置有下游侧凸缘31b、32b、33b、34b。如图6所示，上游侧凸缘31a和下游侧凸缘31b相 对于顶板31向下方向弯折大约90度，下游侧凸缘32a和下游侧凸缘32b相对于底板32向 上方向弯折大约90度。
[0070] 同样，如图4所示，上游侧凸缘33a和下游侧凸缘33b相对于右侧板33向左方向 弯折大约90度，下游侧凸缘34a和下游侧凸缘34b相对于左侧板34向右方向弯折大约90 度。由此，框材30形成为在内周具有凹部的截面=字型（大致C字型）。预过滤器10和过 滤填充材20被保持在该凹部内。
[0071] 上游侧凸缘31a、32a、33a、34a与预过滤器10的上游侧面抵接，并且，下游侧凸缘 31b、32b、33b、34b与过滤填充材20的下游侧面抵接，预过滤器10的下游侧面与过滤填充 材20的上游侧面抵接，由此，预过滤器10和过滤填充材20在上下游方向上的位置被约束。 另外，利用上游侧凸缘31a、32a、33a、34a，能够阻碍通过空气过滤器1的空气流入预过滤器 10的外周面与框材30的内周面之间的间隙。同样，利用下游侧凸缘31b、32b、33b、34b，能 够阻碍通过预过滤器10后的空气流入过滤填充材20的外周面与框材30的内周面之间的 间隙。
[0072] 纸板是以木材纸浆、废纸等为原料制造的较厚的纸（JISP0001)，既可以是单层抄 纸，也可以是多层抄纸（层叠纸）。纸板的材料并不限于木材纸浆和废纸，也可以使用例如 混合有聚酯等合成纤维或活性炭等进行抄纸而成的混抄纸。为了维持框材30的强度，优选 纸板的厚度在〇. 8mm以上，从框材30的轻量化的观点出发，优选纸板的厚度在3. 2mm以下。 并且，为了使框材30与密封材41a、41b、42a、42b、43、44的粘接性良好，可以利用树脂来涂 敷纸板的表面。
[0073] 纤维板是利用粘结剂主要使木材等植物纤维（废纸或木材纸浆等）成形而得到 的，可以使用密度小于〇. 35g/cm3的隔离板、密度在0. 35g/cm3以上且小于0. 80g/cm3的中 密度纤维板（MDF)、密度在0.80g/cm3以上的硬质纤维板（都依照JISA5905)中的任意一 种。为了维持框材30的强度，优选使用硬质纤维板。为了维持框材30的强度，优选纤维板 的厚度在〇. 8mm以上，从框材30的轻量化的观点出发，优选纤维板的厚度在2. 5mm以下。
[0074] 并且，可以通过将多个纤维板层叠并进行压缩成型来形成框材30。
[0075] 另外，在对框材30使用纤维板的情况下，可以以使上游侧凸缘31a、32a、33a、34a 和下游侧凸缘31b、32b、33b、34b预先相对于顶板31、底板32、右侧板33、左侧板34弯折90 度的状态进行成型。
[0076] 通过对框材30使用纸板或纤维板，能够使空气过滤器1整体减轻重量。例如，在采 用纸板、纤维板和不锈钢中的任意一种来形成相对于200_X600_XIOmm的预过滤器10、 200mmX600mmX60mm的过滤填充材20具有充分的强度的框材30的情况下，如果框材30是 纸板，则其重量为50g，如果框材30是纤维板，则其重量为140g，如果框材30是不锈钢，则 其重量为600g。预过滤器10是40g，过滤填充材20是320g，密封材41a、41b、42a、42b、43、 44合计是20g，将这些部件加起来的重量是380g，因此，框材30的轻量化大大有助于实现空 气过滤器1整体的轻量化，通过对框材30使用纸板或纤维板，能够使空气过滤器1在整体 上形成为500g左右的重量。
[0077] 密封材41a、41b、42a、42b、43、44是例如热熔等的粘接剂。在将预过滤器10和过滤 填充材20装入框材30时，密封材41&、4113、423、4213、43、44被涂敷于框材30的内周面。并 且，在图2的立体图和图7的框材30的展开图中，进行了涂敷的状态下的密封材41a、41b、 42&、4213、43、44的位置以虚线来记载。如图7所示，密封材41 &、4113、42&、4213、43、44沿与通 气道的上下游方向交叉的方向（上下方向或左右方向）设置。密封材41a、41b、42a、42b、 43、44的涂敷宽度（前后方向的宽度）与预过滤器10和过滤填充材20的前后方向的长度 相比足够窄。为了获得充分的粘接力，优选将密封材41a、41b、42a、42b、43、44的涂敷宽度 (前后方向的宽度）设定为例如4?8mm。
[0078] 密封材41a沿左右方向设置于顶板31的下表面的前侧端部。如图6所示，密封材 41a将顶板31的下表面的前侧端部和预过滤器10的上表面的前侧端部粘接在一起。
[0079] 密封材41b沿左右方向设置于顶板31的下表面的后侧端部。如图6所示，密封材 41b将顶板31的下表面的后侧端部和过滤填充材20的上表面的后侧端部粘接在一起。
[0080] 密封材42a沿左右方向设置于底板32的上表面的前侧端部。如图6所示，密封材 42a将底板32的上表面的前侧端部和预过滤器10的下表面的前侧端部粘接在一起。
[0081] 密封材42b沿左右方向设置于底板32的上表面的后侧端部。如图6所示，密封材 42b将底板32的上表面的后侧端部和过滤填充材20的下表面的后侧端部粘接在一起。
[0082] 在此，如图5和图6所示，密封材42b将过滤填充材20的滤材的后侧的折痕的下 端部固定于底板32的上表面的后侧端部。由此，过滤填充材20的下表面的后侧端部和底 板32的上表面之间的间隙被密封。同样，密封材41b将过滤填充材20的滤材的后侧的折 痕的上端部固定于顶板31的下表面的后侧端部，由此，过滤填充材20的上表面的后侧端部 和顶板31的下表面之间的间隙被密封。
[0083] 过滤填充材20的滤材的上表面与顶板31的下表面之间的间隙、和过滤填充材20 的滤材的下表面与底板32的上表面之间的间隙在滤材的折痕部分处最大，但是，通过在滤 材的折痕部分使用密封材41b、42b，由此能够充分地密封顶板31的下表面和底板32的上表 面与过滤填充材20之间的间隙。因此，与在顶板31的整个下表面和底板32的整个上表面 上涂敷密封材的情况相比较，能够减少密封材的使用量，实现空气过滤器1的轻量化，并且 能够削减成本。
[0084] 密封材43沿上下方向设置于右侧板33的左侧面的前后方向的中间部。如图4所 示，密封材43将右侧板33的左侧面和过滤填充材20的滤材的右端部粘接在一起。
[0085] 密封材44沿上下方向设置于左侧板34的右侧面的前后方向的中间部。如图4所 示，密封材44将左侧板34的右侧面和过滤填充材20的滤材的左端部粘接在一起。
[0086] 过滤填充材20的滤材的左右端部与右侧板33和左侧板34之间的间隙被密封材 43、44密封。因此，与在右侧板33的整个左侧面和左侧板34的整个右侧面涂敷密封材的情 况相比较，能够减少密封材的使用量，实现空气过滤器1的轻量化，并且能够削减成本。
[0087] 如以上这样形成的空气过滤器1通过将预过滤器10和过滤填充材20装入框材30 而形成为一体，因此，通过更换整个空气过滤器1，能够同时更换预过滤器10和过滤填充材 20。因此，在例如PM2. 5等在大气中浮游的粒子状物质较多的环境等、需要定期更换捕集效 率不同的多个滤材的情况下，特别有效。
[0088] 另外，由于呈线状设置密封材41&、4113、423、4213、43、44，因此，与在框材30的内周 面上涂满密封材的情况相比较，能够降低使用的密封材的量，并且能够在削减空气过滤器1 的成本的同时减轻空气过滤器1的重量。
[0089] 而且，通过对框材30使用纸板或纤维板，能够减轻空气过滤器1整体的重量。 [0090]而且，预过滤器10和过滤填充材20由合成树脂等的纤维构成，框材30是纸板或 纤维板这样的源自木材的材料，因此，能够将使用后的整个空气过滤器1用于热回收（热循 环）。
[0091] 以上，对本发明的空气过滤器1详细地进行了说明，但本发明并不限定于上述实 施方式。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改进和变更。
[0092] 实施例
[0093](预过滤器）
[0094] 以下面的结构通过化学粘合法制成了预过滤器用的无纺布滤材。
[0095] 使用了 54重量％的PET纤维作为合成树脂纤维，使用了 46质量％的苯乙烯-丁 二烯橡胶（SBR)作为粘合剂。
[0096] 在PET纤维的纤维结构中，使纤维直径为12旦尼尔的纤维为50质量％，使纤维直 径为15旦尼尔的纤维为50质量％。通过上述的纤维结构，使平均纤维直径为13. 5旦尼尔 (37. 6μm)。
[0097] 使用上述的合成树脂纤维和粘合剂，得到了由厚度为10mm、纤维单位面积重量为 300g/m2、滤材的每单位体积的纤维表面积为1490m2/m3的化学粘合无纺布所构成的预过滤 器。
[0098](过滤填充材）
[0099] 对厚度为0. 1mm、单位面积重量为23g/m2的聚丙烯制熔喷无纺布进行了驻极处理。 驻极处理是以下述方式来进行的：使电极间距离为8mm，将6?20kV的直流电压施加于熔 喷无纺布。接下来，在进行了驻极处理的熔喷无纺布、和厚度为〇. 53mm、单位面积重量为 ll〇g/m2的聚酯制纺粘无纺布之间散布由聚酯系树脂构成的热熔粉末，并以160度加热，由 此，进行层叠，得到了厚度为〇. 63mm、单位面积重量为133g/m2、长度603mmX宽度116mm的 滤材。并且，所得到的滤材的、按照TAPPI (TheTechnical Association of the Pulp and Paper Industry :美国纸楽与造纸工业技术协会）规格：T-494的在MD方向（机器方向） 上的拉伸强度为200N/50mm。
[0100] 利用旋转式折叠机对得到的滤材实施褶皱加工，然后在表面上形成由聚烯烃构成 的热熔带，得到了过滤填充材。
[0101] (框材）
[0102] 将使用了木材纸浆纤维的、厚度为I. 6±0. 13mm、密度为I. 10±0. 15g/cm2的纤维 板（PascoAl，北越纪州制纸株式会社制，无表面加工）弯折而形成框材，并通过热熔（热熔 棒，HenkelJapan株式会社制）将上述的预过滤器和过滤填充材固定在框材内，形成了空 气过滤器。
[0103](累计捕集效率的测定）
[0104] 将上述的空气过滤器收纳于过滤腔室，并以每小时1200m3将外部空气供给至过滤 腔室，使其通过空气过滤器。此时，利用粒子计数器（光散射式气中粒子计数器，JISB9921) 对空气过滤器的上游侧的空气和下游侧的空气中的微粒子进行计数，求得每种粒径的粒子 数。接下来，将每种粒径的1个粒子的平均质量乘以对每种粒径计数所得到的粒子数，由 此求得了每种粒径的质量浓度。在分级中，将粒径分为〇. 3μm以上且小于0. 5μm、0. 5μm 以上且小于0. 7μπ?、0. 7μπ?以上且小于1.Ομπκ?.Ομ--以上且小于2. 0μπκ2.Ομ--以上且 2. 5μπι以下这5个区间。
[0105] 对区分为5个区间的每种粒径，根据上游侧空气中的质量浓度（设为ayg/m3)和 下游侧空气中的质量浓度（设为byg/m3)，以（a-b)/aX100(%)计算捕集效率。另外，根 据上游侧空气的各区分的质量浓度的积算值（设为Ayg/m3)和下游侧空气的各区分的质 量浓度的积算值（设为Bμg/m3)，以（A-B)/AX100(%)计算累计捕集效率。
[0106] 表1中示出了结果。
[0107]【表I】

【权利要求】
1. 一种空气过滤器，其配置在通气道内， 所述空气过滤器的特征在于， 所述空气过滤器具备： 第1滤材； 第2滤材，所述第2滤材的捕集效率比所述第1滤材高，并且，所述第2滤材配置在比 所述第1滤材靠通气道的下游侧的位置；以及 框材，所述框材包围所述第1滤材和所述第2滤材的外周部，使所述第1滤材和所述第 2滤材形成为一体， 所述第1滤材的上表面及下表面的上游侧端部和所述框材通过在与上下游方向交叉 的方向上呈线状设置的密封材粘接在一起， 所述第2滤材的上表面及下表面的下游侧端部和所述框材通过在与上下游方向交叉 的方向上呈线状设置的密封材粘接在一起。
2. 根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于， 所述框材由纸板或纤维板构成。
3. 根据权利要求1或2所述的空气过滤器，其特征在于， 所述第1滤材和所述第2滤材合计的、对粒径为0. 3 μ m以上且2. 5 μ m以下的粒子的 累计捕集效率在90%以上。
4. 根据权利要求1?3中的任意一项所述的空气过滤器，其特征在于， 在所述框材的上游侧端部设置有与所述第1滤材的上游侧面抵接的上游侧凸缘， 在所述框材的下游侧端部设置有与所述第2滤材的下游侧面抵接的下游侧凸缘。
【文档编号】B01D46/52GK104226026SQ201410259393
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】三关元, 新舍范一, 北山治, 杉本数弘 申请人:日本无机株式会社