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JP2020138172A - Air filter unit - Google Patents

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JP2020138172A
JP2020138172A JP2019037119A JP2019037119A JP2020138172A JP 2020138172 A JP2020138172 A JP 2020138172A JP 2019037119 A JP2019037119 A JP 2019037119A JP 2019037119 A JP2019037119 A JP 2019037119A JP 2020138172 A JP2020138172 A JP 2020138172A
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JP
Japan
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layer
air filter
counter electrode
pleated
base material
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Application number
JP2019037119A
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Japanese (ja)
Inventor
大輔 小森
Daisuke Komori
大輔 小森
加藤 亮
Akira Kato
亮 加藤
弘樹 奈良
Hiroki Nara
弘樹 奈良
港 加藤
Minato KATO
港 加藤
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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Abstract

【課題】高い集塵効果と高い脱臭効果を発揮し、低圧力損失で浄化可能なエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】上流側から電極部と、プリーツ化したエアフィルタ17と、エアフィルタ17に内蔵した対向電極層29とエアフィルタ17に配置した補助対向電極部30とからなり、エアフィルタ17は、気流の上流側から、粒子を捕集する帯電繊維層18と、帯電繊維層18と基材層20を接着する接着層19と、フィルタ形状を支持する基材層20とを備え、基材層20は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であって、接着層19とプリーツ保持部25には導電性成分を含み、接着層19が対向電極層29を形成し、プリーツ保持部25が補助対向電極部30を形成し、前記電極部と補助対向電極部30との電位差は、前記電極部と対向電極層29との電位差に比べて大きい構成にした。【選択図】図6An object of the present invention is to provide an air filter unit that exhibits a high dust collecting effect and a high deodorizing effect and can be purified with low pressure loss. Kind Code: A1 An electrode section, a pleated air filter (17), a counter electrode layer (29) incorporated in the air filter (17), and an auxiliary counter electrode section (30) arranged in the air filter (17) are provided from the upstream side. A charged fiber layer 18 for collecting particles, an adhesive layer 19 for adhering the charged fiber layer 18 and the base material layer 20, and a base material layer 20 for supporting the shape of the filter from the upstream side of the airflow. 20 contains a chemisorption component, the chemisorption component is an amine compound, the adhesive layer 19 and the pleat holding portion 25 contain a conductive component, the adhesive layer 19 forms a counter electrode layer 29, and holds the pleats. The portion 25 forms an auxiliary counter electrode portion 30 , and the potential difference between the electrode portion and the auxiliary counter electrode portion 30 is larger than the potential difference between the electrode portion and the counter electrode layer 29 . [Selection drawing] Fig. 6

Description

本発明は、空気浄化を目的としたエアフィルタユニットに関する。 The present invention relates to an air filter unit for the purpose of air purification.

室内空気質の改善においては、室内汚染物質である粒子状物質および化学物質の除去が必要となる。粒子状物質とは、砂塵や花粉といった数十μm以上のものや、工場排ガスや石炭などの燃焼から発生するPM2.5などがあり、体内に取り入れられるとアレルギー反応が生じ、また肺疾患などの健康被害リスクとなる。また、化学物質は化合物元素またはそれらの凝集体であり、不快なにおいが生じるもの、または発ガン性リスクとなるものがある。これらを効果的に除去すること(集塵、脱臭)は住環境改善のために望まれている。 In order to improve indoor air quality, it is necessary to remove particulate matter and chemical substances that are indoor pollutants. Particulate matter includes substances of several tens of μm or more such as dust and pollen, PM2.5 generated from combustion of factory exhaust gas and coal, etc., and when taken into the body, allergic reactions occur, and lung diseases, etc. It becomes a health hazard risk. In addition, chemical substances are compound elements or aggregates thereof, which may cause an unpleasant odor or may pose a carcinogenic risk. Effective removal of these (dust collection, deodorization) is desired for improving the living environment.

従来、室内汚染物質を効果的に除去するために、例えば図7に示すフィルタ濾材101には大きな比表面積と細孔容積を合せ持つ活性炭が使用されている。この種のフィルタ濾材101の構成として、吸着剤102を担持層103である活性炭、またはシリカゲルなどに含有させ、基材104とカバー層105に挟み込むことで、フィルタに保持させプリーツ状に成形することが開示されていた(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, in order to effectively remove indoor pollutants, for example, activated carbon having a large specific surface area and pore volume is used in the filter filter medium 101 shown in FIG. 7. As a configuration of this type of filter filter medium 101, the adsorbent 102 is contained in activated carbon or silica gel as the supporting layer 103, sandwiched between the base material 104 and the cover layer 105, and held by the filter to be formed into a pleated shape. Was disclosed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、捕集性能を向上させるための帯電処理をして繊維を永久分極させたカバー層では、物理捕集に加えて、静電気力で粒子状物質を除去しなければならないため、カバー層に用いる繊維量を増加させていた。これにより、圧力損失の増加が生じていた。また脱臭に用いる活性炭は粒子径が大きく、フィルタに挟み込むことで通気度の低下が起こり、圧力損失の増加を生じさせていた。 However, in the cover layer in which the fibers are permanently polarized by charging treatment to improve the collection performance, particulate matter must be removed by electrostatic force in addition to physical collection, so it is used for the cover layer. The amount of fiber was increased. This caused an increase in pressure loss. In addition, the activated carbon used for deodorization has a large particle size, and when it is sandwiched between filters, the air permeability is lowered and the pressure loss is increased.

一方、電極部を備え、カバー層の繊維を高誘電樹脂材料で構成し、電極部が作り出す電界中で、高誘電樹脂を分極させ、カバー層の繊維による集塵性能を高めるものもあった。(例えば、特許文献2を参照)。またカバー層と脱臭層(アース層を兼ねる)を一体化した層構成を用いることで電極部を併用しながら、集塵と脱臭を低圧力損失で行う技術が開示されている。(例えば、特許文献3を参照)。 On the other hand, there are some that have an electrode portion and the fibers of the cover layer are made of a high-dielectric resin material, and the high-dielectric resin is polarized in an electric field created by the electrode portion to improve the dust collection performance by the fibers of the cover layer. (See, for example, Patent Document 2). Further, a technique is disclosed in which dust collection and deodorization are performed with low pressure loss while using an electrode portion together by using a layer structure in which a cover layer and a deodorizing layer (also serving as an earth layer) are integrated. (See, for example, Patent Document 3).

特開2009−61445号公報JP-A-2009-61445 特開2001−190983号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-190983 特開平2−63561号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-63561

このような電界による繊維分極効果を用いた集塵機能と脱臭機能を有する多層デバイスの構成例では、カバー層と脱臭層を貼り合せたことが原因で濾材単板を通過する際の圧力損失(濾材圧損)の増加が発生する。また、各層の機能を高性能化させると各層の厚さが増大し、フィルタの圧力損失が増加し空気清浄機の風量低減を引き起こすので、濾材圧損上昇の低減が必要である。 In the configuration example of the multi-layer device having the dust collecting function and the deodorizing function using the fiber polarization effect by the electric field, the pressure loss (filter material) when passing through the filter medium single plate due to the bonding of the cover layer and the deodorizing layer. Pressure loss) will increase. Further, if the function of each layer is improved, the thickness of each layer is increased, the pressure loss of the filter is increased, and the air volume of the air purifier is reduced. Therefore, it is necessary to reduce the increase in the pressure loss of the filter medium.

そこで本発明は、従来よりも低圧力損失でかつ集塵および脱臭効率を向上させたエアフィルタユニットの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air filter unit having a lower pressure loss than the conventional one and improved dust collection and deodorizing efficiency.

そして、この目的を達成するために、本発明に係るエアフィルタユニットは、上流側から電極部と、プリーツ化したエアフィルタと、前記エアフィルタに内蔵した対向電極層と前記エアフィルタに配置した補助対向電極部とからなり、前記エアフィルタは枠体とプリーツ保持部でシート状濾材をプリーツ形状に形成した箱型を有し、前記シート状濾材は気流の上流側から、粒子を捕集する帯電繊維層と、前記帯電繊維層と基材層を接着する接着層と、フィルタ形状を支持する前記基材層とを備え、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であって、前記接着層と前記プリーツ保持部には導電性成分を含み、前記接着層が前記対向電極層を形成し、プリーツ保持部が前記補助対向電極部を形成し、前記電極部と前記補助対向電極部との電位差は、前記電極部と対向電極層との電位差に比べて大きい構成にしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 Then, in order to achieve this object, the air filter unit according to the present invention includes an electrode portion from the upstream side, a pleated air filter, a counter electrode layer built in the air filter, and an auxiliary arranged in the air filter. The air filter is composed of a counter electrode portion, and has a box shape in which a sheet-shaped filter medium is formed in a pleated shape by a frame body and a pleated holding portion, and the sheet-shaped filter medium is charged to collect particles from the upstream side of the air flow. The base material layer includes a fiber layer, an adhesive layer for adhering the charged fiber layer and the base material layer, and the base material layer supporting the filter shape, the base material layer contains a chemical adsorption component, and the chemical adsorption component is an amine type. It is a compound, and the adhesive layer and the pleated holding portion contain a conductive component, the adhesive layer forms the counter electrode layer, the pleated holding portion forms the auxiliary counter electrode portion, and the electrode portion and the electrode portion. The potential difference between the auxiliary counter electrode portion and the counter electrode portion is configured to be larger than the potential difference between the electrode portion and the counter electrode layer, thereby achieving the intended purpose.

本発明によれば、上流側から電極部と、プリーツ化したエアフィルタと、前記エアフィルタに内蔵した対向電極層と前記エアフィルタに配置した補助対向電極部とからなり、前記エアフィルタは枠体とプリーツ保持部でシート状濾材をプリーツ形状に形成した箱型を有し、前記シート状濾材は気流の上流側から、粒子を捕集する帯電繊維層と、前記帯電繊維層と基材層を接着する接着層と、フィルタ形状を支持する前記基材層とを備え、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であって、前記接着層と前記プリーツ保持部には導電性成分を含み、前記接着層が前記対向電極層を形成し、プリーツ保持部が前記補助対向電極部を形成し、前記電極部と前記補助対向電極部との電位差は、前記電極部と対向電極層との電位差に比べて大きい構成にしたことで、前記接着層が対向電極層となり、対向電極層を繊維不織布で形成することをなくし、低圧力損失で前記電極部と前記帯電繊維層による高い集塵性能と前記基材層の化学吸着成分による高いホルムアルデヒド脱臭性能を有することができる。 According to the present invention, the air filter is composed of an electrode portion from the upstream side, a pleated air filter, a counter electrode layer built in the air filter, and an auxiliary counter electrode portion arranged in the air filter. The sheet-shaped filter medium has a box shape in which a sheet-shaped filter medium is formed in a pleated shape at the pleated holding portion, and the sheet-shaped filter medium has a charged fiber layer for collecting particles and the charged fiber layer and a base material layer from the upstream side of the air flow. The adhesive layer to be bonded and the base material layer supporting the filter shape are provided, the base material layer contains a chemical adsorption component, the chemical adsorption component is an amine-based compound, and the adhesive layer and the pleated holding portion are provided. Contains a conductive component, the adhesive layer forms the counter electrode layer, the pleated holding portion forms the auxiliary counter electrode portion, and the potential difference between the electrode portion and the auxiliary counter electrode portion is the electrode portion. By making the structure larger than the potential difference between the and the counter electrode layer, the adhesive layer becomes the counter electrode layer, the counter electrode layer is not formed of the fiber non-woven fabric, and the electrode portion and the charged fiber are low in pressure loss. It can have high dust collection performance by the layer and high formaldehyde deodorization performance by the chemically adsorbed component of the base material layer.

さらに、電極部と接着層である対向電極層の間で形成される全面に広がった電界(E1)に加え、電極部と前記プリーツ保持部の間で形成されるプリーツの山部に沿った方向へ向う電界(E2)が発生する。この電界(E2)は前記エアフィルタに流入する室内汚染物質の進行方向をプリーツの山部に沿った方向に曲げることができ、慣性力を持ったまま前記帯電繊維層及び前記基材層に流入するので、前記帯電繊維層内及び前記基材層内での移動距離が増加し、層内で浄化される確率が向上する。したがって、低圧力損失でかつ高い集塵性能と高いホルムアルデヒド脱臭性能を有することができる。 Further, in addition to the electric field (E1) formed over the entire surface formed between the electrode portion and the counter electrode layer which is the adhesive layer, the direction along the pleated peak formed between the electrode portion and the pleated holding portion. An electric field (E2) is generated toward. This electric field (E2) can bend the traveling direction of the indoor pollutants flowing into the air filter in the direction along the mountain portion of the pleats, and flows into the charged fiber layer and the base material layer with inertial force. Therefore, the moving distance in the charged fiber layer and the base material layer is increased, and the probability of purification in the layer is improved. Therefore, it is possible to have low pressure loss, high dust collection performance, and high formaldehyde deodorization performance.

本発明の実施の形態1の空気清浄装置の設置状態を示す斜視図A perspective view showing an installed state of the air purifying device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の空気清浄装置の断面図Sectional drawing of the air purification apparatus of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1のエアフィルタユニットの斜方図An oblique view of the air filter unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1のエアフィルタユニットの概略模式図Schematic diagram of the air filter unit according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1のエアフィルタの概略図Schematic of the air filter according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1のエアフィルタの断面概略の拡大図Enlarged view of the cross section of the air filter according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1のエアフィルタユニットの電界の一部を示す拡大概略図An enlarged schematic view showing a part of the electric field of the air filter unit according to the first embodiment of the present invention. 従来のエアフィルタを示す概略図Schematic diagram showing a conventional air filter

本発明の請求項1に係わるエアフィルタユニットは、上流側から電極部と、プリーツ化したエアフィルタと、前記エアフィルタに内蔵した対向電極層と前記エアフィルタに配置した補助対向電極部とからなり、前記エアフィルタは枠体とプリーツ保持部でシート状濾材をプリーツ形状に形成した箱型を有し、前記シート状濾材は気流の上流側から、粒子を捕集する帯電繊維層と、前記帯電繊維層と基材層を接着する接着層と、フィルタ形状を支持する前記基材層とを備え、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であって、前記接着層と前記プリーツ保持部には導電性成分を含み、前記接着層が前記対向電極層を形成し、プリーツ保持部が前記補助対向電極部を形成し、前記電極部と前記補助対向電極部との電位差は、前記電極部と対向電極層との電位差に比べて大きいことを特徴とする。 The air filter unit according to claim 1 of the present invention includes an electrode portion from the upstream side, a pleated air filter, a counter electrode layer built in the air filter, and an auxiliary counter electrode portion arranged in the air filter. The air filter has a box shape in which a sheet-shaped filter medium is formed in a pleated shape by a frame and a pleated holding portion, and the sheet-shaped filter medium has a charged fiber layer that collects particles from the upstream side of the air flow and the charging. The base material layer includes an adhesive layer that adheres the fiber layer and the base material layer, and the base material layer that supports the filter shape. The base material layer contains a chemically adsorbing component, and the chemically adsorbing component is an amine-based compound. The adhesive layer and the pleated holding portion contain a conductive component, the adhesive layer forms the counter electrode layer, the pleated holding portion forms the auxiliary counter electrode portion, and the electrode portion and the auxiliary counter electrode portion The potential difference between the two is larger than that between the electrode portion and the counter electrode layer.

これにより、接着層が対向電極層となることで、繊維不織布の層をなくし、圧力損失を低減することができる。電極部と対向電極とする接着層である対向電極層の間の形成されるエアフィルタ全面に広がった電界(E1)に加え、さらに、プリーツ保持部が前記補助対向電極部となることで、電極部と前記プリーツ保持部の間で形成されるプリーツの山部に沿った方向へ広がる電界(E2)が発生する。この電界(E2)は前記エアフィルタに流入する室内汚染物質の進行方向をプリーツの山部に沿った方向に曲げることができ、帯電した物質は慣性力を持ったまま前記帯電繊維層及び前記基材層に流入するので、前記帯電繊維層内及び前記基材層内での移動距離が増加し、該層内で捕集される確率が向上する。したがって、低圧力損失でかつ高い集塵性能と高いホルムアルデヒド脱臭性能を有することができる。 As a result, the adhesive layer becomes the counter electrode layer, so that the layer of the fibrous nonwoven fabric can be eliminated and the pressure loss can be reduced. In addition to the electric field (E1) formed over the entire surface of the air filter formed between the electrode portion and the counter electrode layer which is the adhesive layer serving as the counter electrode, the pleated holding portion serves as the auxiliary counter electrode portion, thereby forming an electrode. An electric field (E2) that spreads in the direction along the pleated mountain portion formed between the portion and the pleated holding portion is generated. This electric field (E2) can bend the traveling direction of the indoor pollutants flowing into the air filter in the direction along the mountain portion of the pleats, and the charged substances have the inertial force while maintaining the charged fiber layer and the base. Since it flows into the material layer, the moving distance in the charged fiber layer and the base material layer is increased, and the probability of being collected in the layer is improved. Therefore, it is possible to have low pressure loss, high dust collection performance, and high formaldehyde deodorization performance.

また、本発明の請求項2に係わるエアフィルタユニットは、前記接着層の表面抵抗値が10Ω/□以下であり、前記プリーツ保持部材の表面抵抗値は10Ω以下で、前記プリーツ保持部材の表面抵抗値は前記接着層の表面抵抗値よりも小さい値であることを特徴とする。□はcmを示す。 The air filter unit according to claim 2 of the present invention, the surface resistivity of the adhesive layer is at 10 8 Ω / □ or less, a surface resistance value of the pleats holding member in the following 10 6 Omega, the pleats holding The surface resistance value of the member is smaller than the surface resistance value of the adhesive layer. □ indicates cm 2 .

これにより、電極部に対する対向電極として導電性が得られるので前記エアフィルタ上流面は全面に渡って電界(E1)を形成し、前記帯電繊維層の繊維分極の効果を増大させ、高い集塵性能を得ることができる。また、前記プリーツ保持部材の表面抵抗値が前記接着層よりも小さいことでプリーツの山に沿った方向への電界(E2)が形成され、前記エアフィルタに流入する室内汚染物質の進行方向をプリーツの山に沿った方向に曲げることができ、帯電した物質は慣性力を持ったまま前記帯電繊維層及び前記基材層に流入するので、前記帯電繊維層内及び前記基材層内での移動距離が増加し、層内で浄化される確率が向上する。 As a result, conductivity can be obtained as a counter electrode to the electrode portion, so that an electric field (E1) is formed over the entire surface of the upstream surface of the air filter, the effect of fiber polarization of the charged fiber layer is increased, and high dust collection performance is achieved. Can be obtained. Further, since the surface resistance value of the pleated holding member is smaller than that of the adhesive layer, an electric field (E2) is formed in the direction along the pleated peak, and the traveling direction of the indoor pollutants flowing into the air filter is pleated. Since the charged substance flows into the charged fiber layer and the base material layer while having an inertial force, it can be bent in the direction along the mountain, and thus moves in the charged fiber layer and in the base material layer. The distance increases and the probability of purification within the layer increases.

また、本発明の請求項3に係わるエアフィルタユニットは、前記帯電繊維層を形成する高分子材料の体積抵抗率が1016Ωcm以上、且つ誘電正接が0.001以下であることを特徴とする。 The air filter unit according to claim 3 of the present invention is characterized in that the volume resistivity of the polymer material forming the charged fiber layer is 10 16 Ωcm or more and the dielectric loss tangent is 0.001 or less. ..

これにより、前記帯電繊維層は紡糸時あるいはエレクトレット処理時に付与された多くの電荷を安定保持することが可能で、高い電界強度を長期間にわたって保持することができるため、クーロン力による捕集効率も長期間維持することが可能である。大気中の粉塵や水蒸気といった負荷環境下に曝されても、太繊維内部で分極された双極子は影響を受けづらく、大気中への電荷放出を抑えることができ、長期に亘って帯電能力が維持され、高い捕集効率を発揮することが可能となる。 As a result, the charged fiber layer can stably hold a large amount of electric charges applied during spinning or electret processing, and can maintain a high electric field strength for a long period of time, so that the collection efficiency by Coulomb force is also high. It can be maintained for a long period of time. Even when exposed to a load environment such as dust and water vapor in the atmosphere, the dipoles polarized inside the thick fibers are not easily affected, and the charge release into the atmosphere can be suppressed, and the charging ability is maintained for a long period of time. It is maintained and can exhibit high collection efficiency.

以下、図面を参照しながら本発明におけるエアフィルタユニットの実施の形態について説明する。なお、以下に説明する内容は実施の一例に過ぎず、これに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the air filter unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. The contents described below are merely examples of implementation, and are not limited thereto.

(前提例)
本実施の形態においては、室内汚染物質の代表格であるホルムアルデヒドを例に挙げて化学吸着による脱臭のメカニズムを説明する。
(Premise example)
In the present embodiment, the mechanism of deodorization by chemisorption will be described by taking formaldehyde, which is a typical indoor pollutant, as an example.

本実施の形態において備えたアミン系化合物はホルムアルデヒドと以下のような不可逆反応を生じる。 The amine compound provided in the present embodiment causes the following irreversible reaction with formaldehyde.

反応の一例を挙げると、
R−NH+HCHO
→R−N=CH+HO(shiff塩基)
2HNCONH(尿素)+HCHO
→NNCONHCHNHCONH(ジメチロール尿素)
NH−NH(ヒドラジン)+2HCHO
→CH=N−N=CH
などのように反応する。
To give an example of the reaction
R-NH 2 + HCHO
→ RN = CH 2 + H 2 O (shiff base)
2H 2 NCONH 2 (urea) + HCHO
→ NN 2 CONHCH 2 NHCONH 2 (dimethylol urea)
NH 2- NH 2 (hydrazine) + 2HCHO
→ CH 2 = NN = CH 2
It reacts like this.

これらの反応は、アルデヒド基をもつガス成分(粒子径が10−9mから10−10m)に対して有効な反応であるため、ホルムアルデヒド以外のアルデヒド類化合物との反応性にも適応できる。また、これらの反応は化学吸着によるものであり、活性炭などの物理的な吸着機構とは区別され、臭気物質の再放出がない。 Since these reactions are effective reactions for gas components having an aldehyde group (particle size of 10-9 m to 10-10 m), they can also be adapted to reactivity with aldehyde compounds other than formaldehyde. In addition, these reactions are due to chemical adsorption, which is distinct from the physical adsorption mechanism such as activated carbon, and there is no re-release of odorous substances.

(実施の形態1)
通常、図1に示す建屋内において粒子状物質は、窓1を通して外気から取り込まれるまたは人の生活により発生し、室内を浮遊している。またホルムアルデヒドは、壁紙2あるいは家具3などから発生し、空気よりも比重が重いため、室内で床4付近に濃度が高い状態で存在している。
(Embodiment 1)
Normally, in the building shown in FIG. 1, particulate matter is taken in from the outside air through the window 1 or generated by human life and floats in the room. Formaldehyde is generated from wallpaper 2 or furniture 3, and has a heavier specific gravity than air, so that formaldehyde exists in a high concentration in the vicinity of the floor 4 indoors.

本実施の形態1に示すエアフィルタユニット6は、例えば、図1に示すように室内の床4に配置される空気清浄装置5に備えられる。そして、空気清浄装置5は、空気清浄運転を行うものである。 The air filter unit 6 shown in the first embodiment is provided in, for example, an air purifying device 5 arranged on the floor 4 in the room as shown in FIG. Then, the air purifying device 5 performs an air purifying operation.

図2に示すように、空気清浄装置5は、本体ケーシング7内に、エアフィルタユニット6と送風手段8とを備えている。 As shown in FIG. 2, the air purifying device 5 includes an air filter unit 6 and an air blowing means 8 in the main body casing 7.

本体ケーシング7は、例えば縦長の箱型形状をしており、本体ケーシング7の前面側にエアフィルタユニット6と同サイズの吸気口9を備え、本体ケーシング7の天面部には四角形状の吹出口10を備え、吹出口10には空気の流れを整流するルーバー11を設けている。吹出口10は送風手段8の上部において送風手段8の吐出口に連通している。 The main body casing 7 has, for example, a vertically long box shape, has an intake port 9 of the same size as the air filter unit 6 on the front side of the main body casing 7, and has a square air outlet on the top surface of the main body casing 7. A louver 11 for rectifying the flow of air is provided at the air outlet 10. The air outlet 10 communicates with the discharge port of the air blower 8 at the upper part of the air blower 8.

送風手段8は、吸気口9と吹出口10との間の風路12に設けられ、スクロール形状のケーシング13と、このケーシング13内に備えられた遠心送風ファンである羽根14と、この羽根14を回転させるモーター15から構成されている。 The blower means 8 is provided in the air passage 12 between the intake port 9 and the air outlet 10, and has a scroll-shaped casing 13, blades 14 which are centrifugal blower fans provided in the casing 13, and the blades 14. It is composed of a motor 15 that rotates the casing.

すなわち、空気清浄装置5は、モーター15が回転することにより、遠心送風ファンの羽根14が回転し、吸気口9から本体ケーシング7内に、室内汚染物質が吸引され、エアフィルタユニット6、風路12、送風手段8を介して吹出口10へと送風される機構になっており、室内の汚染空気をエアフィルタユニット6で浄化し、清浄な空気を室内へと送風するものである。 That is, in the air purifying device 5, when the motor 15 rotates, the blades 14 of the centrifugal blower fan rotate, indoor pollutants are sucked from the intake port 9 into the main body casing 7, and the air filter unit 6 and the air passage 12. The mechanism is such that air is blown to the air outlet 10 via the air blowing means 8, and the contaminated air in the room is purified by the air filter unit 6 and the clean air is blown into the room.

図3にエアフィルタユニット6の概略斜視図を示し、エアフィルタ17の構成を図4に示す。エアフィルタユニット6は、最上流側に電極部16、その下流側にエアフィルタ17が配置されている。エアフィルタ17には、電極部16に対し、対向電極となる対向電極層29を内蔵し、さらに補助対向電極部30を備えている。 FIG. 3 shows a schematic perspective view of the air filter unit 6, and FIG. 4 shows the configuration of the air filter 17. In the air filter unit 6, the electrode portion 16 is arranged on the most upstream side, and the air filter 17 is arranged on the downstream side thereof. The air filter 17 includes a counter electrode layer 29 as a counter electrode with respect to the electrode portion 16, and further includes an auxiliary counter electrode portion 30.

エアフィルタ17は、上流側から順番に帯電繊維層18、接着層19、基材層20が配置されている。接着層19は帯電繊維層18と基材層20を貼り合せる為に存在している。 In the air filter 17, the charged fiber layer 18, the adhesive layer 19, and the base material layer 20 are arranged in order from the upstream side. The adhesive layer 19 exists to bond the charged fiber layer 18 and the base material layer 20.

接着層19は、対向電極層29を形成するものである。 The adhesive layer 19 forms the counter electrode layer 29.

電極部16は、空気分子をイオン化できればよく、形状は問わない。電極の例として、針状電極、トゲ状電極等が挙げられる。また、後述するプリーツ保持部25と並行に線電極を配置しても良い。 The electrode portion 16 may have any shape as long as it can ionize air molecules. Examples of the electrode include a needle-shaped electrode, a thorn-shaped electrode, and the like. Further, the wire electrode may be arranged in parallel with the pleated holding portion 25 described later.

電極部16と接着層19間の電流制御に関しては、コロナ放電を引き起こす数μA以下であればよく、ほとんど電流の流れない暗電流の領域付近でも空気分子のイオン化が可能であれば制限はない。電極は高電圧電源に接続され、例えば6kV以下の電圧を接着層19との間に印加できる。 The current control between the electrode portion 16 and the adhesive layer 19 may be a few μA or less that causes corona discharge, and there is no limitation as long as air molecules can be ionized even in the vicinity of a dark current region where almost no current flows. The electrodes are connected to a high voltage power source, and a voltage of, for example, 6 kV or less can be applied between the electrodes and the adhesive layer 19.

エアフィルタ17は、空気清浄装置5の運転時に面風速を下げて集塵性能と脱臭性能を向上させるために、帯電繊維層18と基材層20は、それぞれシート状濾材21をプリーツ形状に加工し、集塵あるいは脱臭に寄与する濾材面積を広くした方が有効である。そこで、エアフィルタ17は、図5に示すように、山部22と谷部23を有するプリーツ形状をしており、その外周には、プリーツ形状を保ち、フィルタサイズを固定するための枠体24が設けられている。本実施の形態のエアフィルタ17は、枠体24により箱型形状を維持している。またプリーツ形状を形成している山部22と谷部23のピッチ間隔が均一になるように、プリーツ保持部25で固定をしている。プリーツ保持部25は山部22の稜線に対して直交する方向に隣り合う山部22間、または隣り合う谷部25間を接続するものである。 In the air filter 17, the charged fiber layer 18 and the base material layer 20 are each processed into a pleated sheet-like filter medium 21 in order to reduce the surface wind speed and improve the dust collecting performance and the deodorizing performance during the operation of the air purifying device 5. However, it is more effective to increase the area of the filter medium that contributes to dust collection or deodorization. Therefore, as shown in FIG. 5, the air filter 17 has a pleated shape having a peak portion 22 and a valley portion 23, and a frame body 24 for maintaining the pleated shape and fixing the filter size on the outer periphery thereof. Is provided. The air filter 17 of the present embodiment maintains a box shape by the frame body 24. Further, the pleated holding portion 25 is fixed so that the pitch intervals between the mountain portion 22 and the valley portion 23 forming the pleated shape are uniform. The pleated holding portion 25 connects between the mountain portions 22 adjacent to each other in the direction orthogonal to the ridgeline of the mountain portion 22, or between the valley portions 25 adjacent to each other.

プリーツ保持部25は、補助対向電極部30を形成するものである。 The pleated holding portion 25 forms an auxiliary counter electrode portion 30.

図6において、シート状濾材21を形成する各層について説明する。 In FIG. 6, each layer forming the sheet-shaped filter medium 21 will be described.

帯電繊維層18の材料は、例えば、ポリオレフィン系高分子、スチレン系高分子、ポリエーテル系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、ポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリイミド系高分子、ポリアミドイミド系高分子、ウレタン系高分子、エポキシ系高分子、フッ素系高分子、セルロース系高分子、アクリル系高分子、塩化ビニル系高分子、フェノール系高分子、テフロン(登録商標)、シリコン、ガラス繊維などの材料が挙げられる。この中から一つ、あるいは複数を混合した材料を用いることがよい。 The material of the charged fiber layer 18 is, for example, a polyolefin polymer, a styrene polymer, a polyether polymer, a polyvinyl alcohol polymer, a polyester polymer, a polyimide polymer, a polyimide polymer, or a polyamide imide system. Polymers, urethane-based polymers, epoxy-based polymers, fluorine-based polymers, cellulose-based polymers, acrylic-based polymers, vinyl chloride-based polymers, phenol-based polymers, Teflon (registered trademark), silicon, glass fibers, etc. Materials can be mentioned. It is preferable to use one or a mixture of a plurality of these.

また、帯電繊維層18に帯電強化剤を添加しても良い。帯電強化剤は正または負の帯電効果を増強するものである。以下に記載する内容は一例に過ぎず、これに限定されるものではない。 Further, a charge strengthening agent may be added to the charge fiber layer 18. The charge enhancer enhances the positive or negative charge effect. The contents described below are merely examples, and are not limited thereto.

例えば、正帯電を促進する帯電強化剤としては、ベンゾグアナミン系化合物、メラミン系化合物、ポリメタクリル酸メチル粒子、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、無機微粒子、イミド系化合物、光安定剤、アジン化合物、アジン化合物からなる直接染料、ニグロシン化合物、ニグロシン化合物からなる酸性染料、高級脂肪酸の金属塩類、4級アンモニウム塩、正帯電性トナーなどが挙げられる。これらの中から2種類以上を混合して用いてもよい。 For example, as a charge enhancer that promotes positive charging, benzoguanamine compounds, melamine compounds, polymethylmethacrylate particles, crosslinked polymethylmethacrylate particles, inorganic fine particles, imide compounds, light stabilizers, azine compounds, azine compounds. Examples thereof include direct dyes composed of, niglosin compounds, acidic dyes composed of niglocin compounds, metal salts of higher fatty acids, quaternary ammonium salts, and positively charged toners. Two or more of these may be mixed and used.

また、負帯電を促進する材料として、フッ素系化合物、光安定剤、ポリメタクリル酸メチル粒子、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、無機微粒子、金属微粒子、負帯電性トナーなどが挙げられ、これら2種類以上を混合して用いてもよい。 In addition, examples of the material that promotes negative charge include fluorine compounds, light stabilizers, polymethylmethacrylate particles, crosslinked polymethylmethacrylate particles, inorganic fine particles, metal fine particles, negatively charged toner, and the like, and two or more of these. May be mixed and used.

なお、荷電制御剤や表面処理剤により、帯電の極性を変化させることが可能な材料も存在し、これらを用いてもよい。 There are also materials whose charge polarity can be changed by a charge control agent or a surface treatment agent, and these may be used.

帯電繊維層18の製造方法としては、例えば、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、スパンボンド法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、湿式法などであり、多くの場合、繊維形成後にエレクトレット加工をする必要がある。エレクトロスピニング法を用いた場合、製造工程の中で、高電圧を印加する製造方法であるため、エレクトレット化が不要である。 Examples of the method for producing the charged fiber layer 18 include a melt blown method, an electrospinning method, a spun bond method, a thermal bond method, a chemical bond method, and a wet method. In many cases, it is necessary to perform electret processing after fiber formation. is there. When the electrospinning method is used, it is a manufacturing method in which a high voltage is applied in the manufacturing process, so that electretization is not required.

帯電繊維層18を形成する繊維の平均繊維径は、50nm以上3000nm以下の繊維で構成することが好ましい。繊維径が3000nmより太くなると、帯電繊維層18の空孔を形成する際に、繊維体積が占める割合が大きくなり、空気抵抗の増加、つまり濾材圧損の増加に繋がる。また、繊維径が50nmよりも細くなると、空気分子が繊維の網目空間を歪ませて通過し、濾材圧損の増大を招いてしまうため、50nm以上3000nm以下の繊維径が好ましい。 The average fiber diameter of the fibers forming the charged fiber layer 18 is preferably composed of fibers of 50 nm or more and 3000 nm or less. When the fiber diameter is larger than 3000 nm, the ratio occupied by the fiber volume when forming the pores of the charged fiber layer 18 becomes large, which leads to an increase in air resistance, that is, an increase in filter medium pressure loss. Further, when the fiber diameter is smaller than 50 nm, air molecules distort and pass through the network space of the fiber, which causes an increase in filter media pressure loss. Therefore, a fiber diameter of 50 nm or more and 3000 nm or less is preferable.

また、帯電繊維層18は、帯電性を確保するために、帯電繊維層18を形成する高分子繊維の体積抵抗率を、1016Ωcm以上、且つ誘電正接が0.001以下の条件を満たす高分子にすることが好ましい。規格JIS K 6911(工業標準化法に基づく規格)およびASTM D257(米国試験材料協会策定の規格)に準拠して測定した帯電繊維層18そのものの体積抵抗値が1016Ωcm以上であればよい。 Further, the charged fiber layer 18 has a high volume resistivity of 10 16 Ωcm or more and a dielectric loss tangent of 0.001 or less, which satisfies the condition that the volume resistivity of the polymer fiber forming the charged fiber layer 18 is 10 16 Ωcm or more in order to secure the chargeability. It is preferably made into a molecule. The volume resistance value of the charged fiber layer 18 itself measured in accordance with the standards JIS K 6911 (standard based on the Industrial Standardization Law) and ASTM D257 (standard established by the American Society for Testing and Materials) may be 10 16 Ωcm or more.

体積抵抗率が1016Ωcmより低いと、高電圧印加時の繊維への電荷付与が不十分となり、捕集効率が低下する。また、誘電正接が0.001より大きいと、繊維に付与された電荷の保持が不安定になり、湿度の高い状況下、すなわち水蒸気に曝露されると電荷が大気中に放出されやすく、捕集効率が低下してしまう。つまり、体積抵抗率は1016Ωcm以上、且つ誘電正接が0.001以下の高分子が好ましい。 If the volume resistivity is lower than 10 16 Ωcm, the charge is insufficiently applied to the fiber when a high voltage is applied, and the collection efficiency is lowered. Further, if the dielectric loss tangent is larger than 0.001, the retention of the electric charge applied to the fiber becomes unstable, and the electric charge is easily released into the atmosphere when exposed to high humidity, that is, water vapor, and is collected. Efficiency is reduced. That is, a polymer having a volume resistivity of 10 16 Ωcm or more and a dielectric loss tangent of 0.001 or less is preferable.

基材層20は、ガラス繊維、パルプ繊維、樹脂繊維、炭素繊維および無機繊維の少なくとも1つを含む繊維によって形成されている。基材層20の製法としては、スパンボンド法、乾式または湿式抄紙法、メルトブローン法、スパンボンド法、エアレイド法、サーマルボンド法などが挙げられ、特に制限はない。 The base material layer 20 is formed of fibers containing at least one of glass fiber, pulp fiber, resin fiber, carbon fiber and inorganic fiber. Examples of the method for producing the base material layer 20 include a spunbond method, a dry or wet papermaking method, a melt blown method, a spunbond method, an air raid method, a thermal bond method, and the like, and are not particularly limited.

基材層20の目付量は、50〜100g/mであることが好ましい。目付量が50g/m未満であると、基材層20の剛軟度が低下することにより、プリーツ加工の生産性の低下やフィルタ形状の維持が困難になる。100g/mを越えると、基材層20の圧損が大きくなることに加え、プリーツ化した際のエアフィルタ17の構造圧損が大きくなり好ましくない。 The basis weight of the base material layer 20 is preferably 50 to 100 g / m 2 . If the basis weight is less than 50 g / m 2 , the rigidity and softness of the base material layer 20 are lowered, which makes it difficult to reduce the productivity of pleating and maintain the filter shape. If it exceeds 100 g / m 2 , the pressure loss of the base material layer 20 becomes large, and the structural pressure loss of the air filter 17 when pleated becomes large, which is not preferable.

基材層20を構成する繊維の平均繊維径は、20〜80μmであることが好ましい。平均繊維径が20μm未満であると、繊維の強度が低く、補強材としての強度が不十分となる。また、繊維径が細くなると化学吸着成分の添着が繊維上よりも繊維間の空隙に多く存在するようになり、圧損が高くなる、吸着剤の添着量が少なくなる、吸着剤が脱離しやすくなるといった問題が生じる。一方で80μmを越えると、基材層20の厚みが厚くなり、プリーツ化した際のエアフィルタ17の構造圧損が大きくなるので、好ましくない。 The average fiber diameter of the fibers constituting the base material layer 20 is preferably 20 to 80 μm. If the average fiber diameter is less than 20 μm, the strength of the fiber is low and the strength as a reinforcing material is insufficient. Further, as the fiber diameter becomes smaller, more chemisorbent components are attached to the gaps between the fibers than on the fibers, resulting in higher pressure loss, a smaller amount of the adsorbent attached, and easier desorption of the adsorbent. Such a problem arises. On the other hand, if it exceeds 80 μm, the thickness of the base material layer 20 becomes thick and the structural pressure loss of the air filter 17 when pleated becomes large, which is not preferable.

化学吸着成分を基材層20に含ませる方法は、基材層20の形成前に行う方法と基材層20の形成後に行う方法がある。 The method of incorporating the chemisorbent component into the base material layer 20 includes a method performed before the formation of the base material layer 20 and a method performed after the formation of the base material layer 20.

基材層20の繊維形成前の方法としては、繊維紡糸時や基材繊維への樹脂等のコーティング時に、化学吸着成分を紡糸液やコーティング液に含有させておく方法がある。また、基材層20の形成後の方法としては、化学吸着成分を溶液に溶解・分散させ、少量の界面活性剤およびバインダーを加えた後、この液体に基材層20を浸漬させる方法、化学吸着成分を含有した液体をスプレーで噴き付ける方法、刷毛やローラーで塗布する方法等を挙げることができる。上記方法の中で好ましいのは、基材層20の繊維形成後に化学吸着成分を含浸させる手法である。これにより基材層20の表面部で広範囲にわたって、化学吸着成分が多量に含有される状態にすることができる。基材層20の表面部の広範囲に化学吸着成分を存在させることができれば、ホルムアルデヒドとの接触確率が上がり、吸着性能を向上させることができる。 As a method before forming the fibers of the base material layer 20, there is a method in which a chemisorbent component is contained in the spinning liquid or the coating liquid at the time of fiber spinning or coating of the base material fiber with a resin or the like. Further, as a method after forming the base material layer 20, a method of dissolving and dispersing a chemisorbent component in a solution, adding a small amount of a surfactant and a binder, and then immersing the base material layer 20 in this liquid, chemicals. Examples thereof include a method of spraying a liquid containing an adsorbing component, a method of applying with a brush or a roller, and the like. Among the above methods, a method of impregnating the chemisorbent component after forming the fibers of the base material layer 20 is preferable. As a result, the surface portion of the base material layer 20 can be in a state in which a large amount of chemisorbent component is contained over a wide range. If the chemisorbent component can be present in a wide range on the surface of the base material layer 20, the contact probability with formaldehyde can be increased and the adsorption performance can be improved.

化学吸着成分の粒子径は10μm以下であることが重要である。なぜなら、粒子径が10μm以下にすることで表面積が大きくなりホルムアルデヒドとの接触確率を上げ反応性を向上させることができる、また粒子径が10μmを超えると基材層20の繊維に付着しづらくなり粉落ちの原因となることで脱臭性能が低下してしまうことを防ぐ。さらに、粒子径が10μmを超えると基材層20を形成する繊維径での平面状の空隙を埋め、さらにプリーツ化した際の剛性が上がってしまうため、エアフィルタ17の圧力損失も招くからである。 It is important that the particle size of the chemisorbent component is 10 μm or less. This is because when the particle size is 10 μm or less, the surface area becomes large and the contact probability with formaldehyde can be increased to improve the reactivity, and when the particle size exceeds 10 μm, it becomes difficult to adhere to the fibers of the base material layer 20. Prevents the deodorizing performance from deteriorating due to the cause of powder falling. Further, if the particle size exceeds 10 μm, the planar voids in the fiber diameter forming the base material layer 20 are filled, and the rigidity when pleated is further increased, which causes a pressure loss of the air filter 17. is there.

基材層20への化学吸着成分の添着量は、10g/mから30g/mである。なぜなら、添着量が10g/mよりも少ないと脱臭性能が低くなり、30g/mよりも多くなると粉落ちによる性能低下や基材層20の空隙を埋めることによる圧力損失増大を招くためである。 The amount of the chemisorbent component attached to the base material layer 20 is 10 g / m 2 to 30 g / m 2 . This is because if the amount of adhesion is less than 10 g / m 2 , the deodorizing performance becomes low, and if it is more than 30 g / m 2, the performance deteriorates due to powder dropping and the pressure loss increases due to filling the voids in the base material layer 20. is there.

接着層19は、帯電繊維層18と基材層20を一体化してプリーツ化するためのシート状濾材21の作製時に形成される。接着剤には、アクリル系バインダー、酢酸ビニル系バインダー、オレフィン系バインダー、ポリウレタン系バインダーなどを用いることができ、ホットメルトでの接着が容易である。接着層19に導電性を持たせるため、接着剤には導電性添加剤を加えて導電性接着剤として用いる。導電性添加剤としては、カーボンブラック、酸化スズ系や酸化チタン系の金属酸化物微粒子、銀系の金属微粒子などを用いることができる。例えば、カーボンブラックを少量添加した酢酸ビニル系バインダーを高温(例130℃)で液状にし、帯電繊維層18もしくは基材層20の少なくともどちらか一方に塗布し、他方の繊維層と重ね合わせ、室温冷却させることで貼り合わせることができる。塗布量は、1〜5g/mが好ましい。1g/mより少ないと接着が剥がれる恐れがあり、5g/m2より多いと接着層19が厚くなり、2層の繊維にある空隙を塞ぎ濾材圧損上昇が生じる。接着層19の抵抗率は、10Ω/□以下とすることが良い。□はcmを示す。 The adhesive layer 19 is formed when the sheet-shaped filter medium 21 for integrating the charged fiber layer 18 and the base material layer 20 into pleats is produced. As the adhesive, an acrylic binder, a vinyl acetate binder, an olefin binder, a polyurethane binder, or the like can be used, and adhesion by hot melt is easy. In order to make the adhesive layer 19 conductive, a conductive additive is added to the adhesive and used as a conductive adhesive. As the conductive additive, carbon black, tin oxide-based or titanium oxide-based metal oxide fine particles, silver-based metal fine particles, or the like can be used. For example, a vinyl acetate-based binder to which a small amount of carbon black is added is liquefied at a high temperature (eg 130 ° C.), applied to at least one of the charged fiber layer 18 and the base material layer 20, and superposed on the other fiber layer at room temperature. It can be pasted together by cooling. The coating amount is preferably 1 to 5 g / m 2 . If it is less than 1 g / m 2 , the adhesive may be peeled off, and if it is more than 5 g / m 2 , the adhesive layer 19 becomes thicker, blocking the voids in the fibers of the two layers and causing an increase in filter medium pressure loss. The resistivity of the adhesive layer 19 may be a 10 8 Ω / □ or less. □ indicates cm 2 .

これにより、対向電極としての導電性が十分に得られるので前記電極部から高い電界強度が得られ、前記帯電繊維層18の繊維の分極を増大させ、高い集塵性能を得ることができる。 As a result, sufficient conductivity as a counter electrode can be obtained, so that a high electric field strength can be obtained from the electrode portion, the polarization of the fibers of the charged fiber layer 18 can be increased, and high dust collection performance can be obtained.

特に、電極部16との安定した電位差を得るために接着層19を外部アースと接続することもできる。すなわち、枠体24もしくは枠体24の一部に導電性を持たせた枠体導電部分26を備え、枠体導電部分26と接着層19を導電性接着剤で接着する。枠体導電部分26には導電性添加剤を含んだ塗料を塗布することで作製可能である。枠体導電部分26は風路12内に設けたアース接続部27を通してアースが取れる。また、枠体24を用いず、接着層19の端部とアース接続部27を直接つなげても良い。 In particular, the adhesive layer 19 can be connected to an external ground in order to obtain a stable potential difference from the electrode portion 16. That is, the frame body 24 or a part of the frame body 24 is provided with the frame body conductive portion 26 having conductivity, and the frame body conductive portion 26 and the adhesive layer 19 are bonded with a conductive adhesive. The frame conductive portion 26 can be manufactured by applying a paint containing a conductive additive. The frame conductive portion 26 can be grounded through the ground connection portion 27 provided in the air passage 12. Further, the end portion of the adhesive layer 19 and the ground connection portion 27 may be directly connected without using the frame body 24.

この際に、エアフィルタ17の構成は、上流から帯電繊維層18、接着層19、基材層20の順番に配置されていることが重要であり、電界形成における集塵性能及び脱臭性能向上の効果を十分に得られる。 At this time, it is important that the configuration of the air filter 17 is arranged in the order of the charged fiber layer 18, the adhesive layer 19, and the base material layer 20 from the upstream, and the dust collecting performance and the deodorizing performance in the electric field formation are improved. The effect can be fully obtained.

プリーツ化の方法に関しては、特に制限はなく、山部22と谷部23によるプリーツ形状が成形できればよく、シート状濾材21をレシプロやロータリーなどの方式を用いた折り曲げ機(図示せず)によって、山折りと谷折りを交互に折っていくことでプリーツ形状を成形すれば良い。 The method of pleating is not particularly limited, as long as the pleated shape formed by the peaks 22 and the valleys 23 can be formed, and the sheet-shaped filter medium 21 is bent by a bending machine (not shown) using a method such as a reciprocating engine or a rotary. The pleated shape may be formed by alternately folding mountain folds and valley folds.

プリーツ保持部25は山部22の間隔を一定に保つために用い、一方向に(例えば、紙面垂直方向)山部22をつなぎ止める。プリーツ保持部25の幅は、1〜3mmが好ましく、1mmより細い場合には山部22をつなぎ止める力が弱く、通風時に剥がれる恐れがあり、3mmより太くなると通風の妨げとなり、圧力損失が増大する。プリーツ保持部25の間隔は10〜50mmが好ましく、10mmより小さくなると通風の妨げとなり、圧力損失が増大し、50mmより大きいと山部22つなぎ止める力が弱く、通風時に剥がれる恐れがある。上記方法により、谷部23をつなぎ止めることも可能であり、プリーツ形状をより安定にすることができる。 The pleated holding portion 25 is used to keep the distance between the mountain portions 22 constant, and holds the mountain portions 22 in one direction (for example, in the vertical direction of the paper surface). The width of the pleated holding portion 25 is preferably 1 to 3 mm, and if it is thinner than 1 mm, the force for holding the mountain portion 22 is weak and may be peeled off during ventilation. If it is thicker than 3 mm, it hinders ventilation and increases pressure loss. .. The distance between the pleated holding portions 25 is preferably 10 to 50 mm, and if it is smaller than 10 mm, it hinders ventilation and increases the pressure loss. If it is larger than 50 mm, the force for connecting the mountain portions 22 is weak and may be peeled off during ventilation. By the above method, it is possible to connect the valley portion 23, and the pleated shape can be made more stable.

プリーツ保持部25に導電性成分を持たせるには、接着層19作製時や接着層19と枠体導電部分26の接着時に用いた導電性接着剤をプリーツ保持部25の材料に用いればよい。プリーツ保持部25は、電極部16にある放電点28(トゲ電極であればトゲ先、針電極であれば針先となる)とは山部22に沿った方向に距離があるが、プリーツ保持部25の表面抵抗値を10Ω/□以下とし、プリーツ保持部25の表面抵抗値を接着層19の表面抵抗値よりも10Ω/□以上小さくすることで、放電点28とプリーツ保持部25との電界E2が形成できる。そしてプリーツ保持部25と枠体導電部分26を接することでプリーツ保持部25に接着層19と同様の効果を生じさせることができる。 In order to give the pleated holding portion 25 a conductive component, the conductive adhesive used when the adhesive layer 19 is manufactured or when the adhesive layer 19 and the frame conductive portion 26 are bonded to each other may be used as the material of the pleated holding portion 25. The pleated holding portion 25 has a distance from the discharge point 28 (the thorn tip if it is a thorn electrode and the needle tip if it is a needle electrode) on the electrode portion 16 in the direction along the mountain portion 22, but the pleated holding portion 25 holds the pleats. the surface resistance value of the parts 25 and 10 6 Ω / □ or less, by reducing 10 2 Ω / □ or higher than the surface resistance of the adhesive layer 19 the surface resistance value of the pleat retaining portion 25, the discharge point 28 and pleat retention An electric field E2 can be formed with the portion 25. Then, by contacting the pleated holding portion 25 with the frame conductive portion 26, the same effect as that of the adhesive layer 19 can be produced on the pleated holding portion 25.

図7は、エアフィルタ17の水平断面の一部と放電点28の1つにおける断面を上部から見た概略拡大図であり、電界E1及び電界E2の形成模式図である。放電点28と接着層19からなる電界E1はシート状濾材21全面に広がるため通風方向から見て面上に電界が形成される。一方、放電点28とプリーツ保持部25からなる電界E2は、プリーツの山部22の稜線に沿った所定の間隔位置に向けて生じる。すなわち、偏りを生じさせるものである。 FIG. 7 is a schematic enlarged view of a part of the horizontal cross section of the air filter 17 and the cross section at one of the discharge points 28 as viewed from above, and is a schematic diagram of the formation of the electric field E1 and the electric field E2. Since the electric field E1 composed of the discharge point 28 and the adhesive layer 19 spreads over the entire surface of the sheet-shaped filter medium 21, an electric field is formed on the surface when viewed from the ventilation direction. On the other hand, the electric field E2 composed of the discharge point 28 and the pleated holding portion 25 is generated toward a predetermined interval position along the ridgeline of the pleated peak portion 22. That is, it causes a bias.

上記構成により、空気清浄装置5を運転すると、室内汚染物質は空気清浄装置5の吸気口9から流入し、風路12内を通り、エアフィルタユニット6に到達する。 With the above configuration, when the air purifying device 5 is operated, indoor pollutants flow in from the intake port 9 of the air purifying device 5, pass through the air passage 12, and reach the air filter unit 6.

電極部16を空気が通過すると、放電点28と対向電極層29ないし、放電点28と補助対向電極部30で形成させる電界で、空気分子はイオン化され、同様に空気に含まれる室内汚染物質もイオン化されて帯電状態となる。 When air passes through the electrode portion 16, air molecules are ionized by an electric field formed by the discharge point 28 and the counter electrode layer 29, or the discharge point 28 and the auxiliary counter electrode portion 30, and indoor pollutants contained in the air are also contained. It is ionized and becomes charged.

その後、電極部16後段のエアフィルタ17に到達する。エアフィルタ17は、帯電繊維層18と基材層20の2層とを備え、対向電極層29を接着層19で構成したことで、対向電極層29に繊維不織布の層を用いず、圧力損失増大を抑制しながら以下効果を有する。電界E1が内部にある帯電繊維層18の繊維の分極を促し、静電気力の作用により、帯電した粒子状物質の捕集効率を向上させることができる。特に帯電繊維層18と対向電極層29が密着しているため、放電点28と帯電繊維層18までの電圧降下を低減することができ、帯電繊維層18の繊維分極効果が十分に得られる。 After that, it reaches the air filter 17 in the subsequent stage of the electrode portion 16. The air filter 17 includes two layers, a charged fiber layer 18 and a base material layer 20, and the counter electrode layer 29 is composed of an adhesive layer 19, so that the counter electrode layer 29 does not use a layer of a fibrous non-woven fabric and pressure loss. It has the following effects while suppressing the increase. The electric field E1 promotes the polarization of the fibers of the charged fiber layer 18 inside, and the action of the electrostatic force can improve the collection efficiency of the charged particulate matter. In particular, since the charged fiber layer 18 and the counter electrode layer 29 are in close contact with each other, the voltage drop between the discharge point 28 and the charged fiber layer 18 can be reduced, and the fiber polarization effect of the charged fiber layer 18 can be sufficiently obtained.

さらに、放電点28とプリーツ保持部25からなる、山部22の稜線に沿った電界E2が形成される。したがって、流入した粒子状物質は通風方向への移動に加えて、山部22の稜線に沿った方向へも移動が生じる。これにより、帯電繊維層18に流入した物質の水平方向への移動は、通風方向と山部22の稜線に沿った方向の合成成分となり、通過距離が伸長され、除去される確率が向上し、集塵性能が高まる。これは後段の基材層20でのホルムアルデヒド吸着においても同効果が期待できる。この効果は、電界E2における電極部16の対向電極として作用するプリーツ保持部25が帯電繊維層18と近接しているために、粒子状物質やホルムアルデヒドを通風方向に対して直交する方向への移動させる力を加えることができる。プリーツ保持部25が帯電繊維層18から離れると、帯電した室内汚染物質が空気分子や他の室内汚染物質と衝突し慣性力が弱わることで、通風方向への移動のみとなり、効果が得られない。上記作用により、帯電した粒子状物質は帯電繊維層18で捕集される。粒子状物質は、粒子径が10−4mから10−5m程度であるので、ホルムアルデヒド及びホルムアルデヒド凝集体に比べて帯電繊維層18で捕集される確率が高い。 Further, an electric field E2 is formed along the ridgeline of the mountain portion 22, which is composed of the discharge point 28 and the pleated holding portion 25. Therefore, the inflowing particulate matter moves not only in the ventilation direction but also in the direction along the ridgeline of the mountain portion 22. As a result, the horizontal movement of the substance flowing into the charged fiber layer 18 becomes a synthetic component in the ventilation direction and the direction along the ridgeline of the mountain portion 22, the passing distance is extended, and the probability of being removed is improved. Dust collection performance is improved. This can be expected to have the same effect in formaldehyde adsorption in the base material layer 20 in the subsequent stage. This effect is due to the fact that the pleated holding portion 25, which acts as a counter electrode of the electrode portion 16 in the electric field E2, is close to the charged fiber layer 18, so that particulate matter and formaldehyde move in a direction orthogonal to the ventilation direction. You can apply the force to make it. When the pleated holding portion 25 is separated from the charged fiber layer 18, the charged indoor pollutants collide with air molecules and other indoor pollutants and the inertial force is weakened, so that only the movement in the ventilation direction is obtained, and the effect is obtained. Absent. By the above action, the charged particulate matter is collected by the charged fiber layer 18. Since the particulate matter has a particle size of about 10-4 m to 10-5 m, it has a higher probability of being collected in the charged fiber layer 18 than formaldehyde and formaldehyde aggregates.

また、ホルムアルデヒド及びホルムアルデヒド凝集体は電界により、分極をして電荷を帯びた状態であるが、粒子径(10−9mから10−10m)が小さいため、帯電繊維層18を通り抜けて、接着層19に流入する。これらはエアフィルタ17内部の接着層19を通過した後にホルムアルデヒド除去可能な基材層20で化学吸着される。接着層19では、接着層19を構成する繊維との電位差により、流入方向に直交する方向に静電気力を受けて、偏向されたまま下流側の基材層20に流入する。これにより、ホルムアルデヒドなどは基材層20内部で通風方向の移動に加えて、通風方向に対して直交する方向への移動が加わり移動距離が増加することで、基材層20にある化学吸着剤成分に吸着される確率が向上する。 Formaldehyde and formaldehyde aggregates are polarized by an electric field and charged, but because the particle size ( 10-9 m to 10-10 m) is small, they pass through the charged fiber layer 18 and adhere. It flows into layer 19. These are chemically adsorbed by the base material layer 20 capable of removing formaldehyde after passing through the adhesive layer 19 inside the air filter 17. The adhesive layer 19 receives an electrostatic force in a direction orthogonal to the inflow direction due to a potential difference with the fibers constituting the adhesive layer 19, and flows into the base material layer 20 on the downstream side while being deflected. As a result, formaldehyde and the like move in the direction perpendicular to the ventilation direction in addition to the movement in the ventilation direction inside the base material layer 20, and the movement distance increases, so that the chemical adsorbent in the base material layer 20 The probability of being adsorbed by the components is improved.

エアフィルタ17で浄化された空気は、風路12を抜けて、送風手段8を通り吹出口10からルーバー11で風向きをもって排出されることで、浄化空気を室内に放出し、室内空気の浄化を行う。 The air purified by the air filter 17 passes through the air passage 12, passes through the air blowing means 8, and is discharged from the air outlet 10 at the louver 11 in the direction of the wind, thereby releasing the purified air into the room and purifying the indoor air. Do.

本発明におけるエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置は、電気的な力を利用した集塵機能および脱臭機能を最大限利用して、大気中の粒子物質及びアルデヒド類に代表される室内の化学物質を低圧力損失で除去するエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置として利用することができる。 The air filter unit and the air purifier using the air filter unit in the present invention make maximum use of the dust collecting function and the deodorizing function using electric force, and are used for indoor chemistry represented by particulate matter and aldehydes in the atmosphere. It can be used as an air filter unit that removes substances with low pressure loss and an air purifier using the air filter unit.

1 窓
2 壁紙
3 家具
4 床
5 空気清浄装置
6 エアフィルタユニット
7 本体ケーシング
8 送風手段
9 吸気口
10 吹出口
11 ルーバー
12 風路
13 ケーシング
14 羽根
15 モーター
16 電極部
17 エアフィルタ
18 帯電繊維層
19 接着層
20 基材層
21 シート状濾材
22 山部
23 谷部
24 枠体
25 プリーツ保持部
26 枠体導電部分
27 アース接続部
28 放電点
29 対向電極層
30 補助対向電極部
101 フィルタ濾材
102 吸着剤
103 担持層
104 基材
105 カバー層
1 Window 2 Wallpaper 3 Furniture 4 Floor 5 Air purifier 6 Air filter unit 7 Main body casing 8 Blower means 9 Intake port 10 Air outlet 11 Louver 12 Air passage 13 Casing 14 Blade 15 Motor 16 Electrode 17 Air filter 18 Charged fiber layer 19 Adhesive layer 20 Base material layer 21 Sheet-shaped filter medium 22 Mountain part 23 Valley part 24 Frame body 25 Pleated holding part 26 Frame body Conductive part 27 Earth connection part 28 Discharge point 29 Counter electrode layer 30 Auxiliary counter electrode part 101 Filter filter medium 102 Adsorbent 103 Support layer 104 Base material 105 Cover layer

Claims (3)

上流側から電極部と、プリーツ化したエアフィルタと、前記エアフィルタに内蔵した対向電極層と前記エアフィルタに配置した補助対向電極部とからなり、前記エアフィルタは枠体とプリーツ保持部でシート状濾材をプリーツ形状に形成した箱型を有し、前記シート状濾材は気流の上流側から、粒子を捕集する帯電繊維層と、前記帯電繊維層と基材層を接着する接着層と、フィルタ形状を支持する前記基材層とを備え、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であって、前記接着層と前記プリーツ保持部には導電性成分を含み、前記接着層が前記対向電極層を形成し、プリーツ保持部が前記補助対向電極部を形成し、前記電極部と前記補助対向電極部との電位差は、前記電極部と対向電極層との電位差に比べて大きい構成にしたエアフィルタユニット。 From the upstream side, it consists of an electrode portion, a pleated air filter, a counter electrode layer built in the air filter, and an auxiliary counter electrode portion arranged in the air filter. The air filter is a sheet with a frame and a pleated holding portion. The sheet-shaped filter medium has a box shape in which the shaped filter medium is formed in a pleated shape, and the sheet-shaped filter medium has a charged fiber layer for collecting particles and an adhesive layer for adhering the charged fiber layer and the base material layer from the upstream side of the air flow. The base material layer that supports the filter shape is provided, the base material layer contains a chemically adsorbing component, the chemically adsorbing component is an amine-based compound, and the adhesive layer and the pleated holding portion have a conductive component. Including, the adhesive layer forms the counter electrode layer, the pleated holding portion forms the auxiliary counter electrode portion, and the potential difference between the electrode portion and the auxiliary counter electrode portion is the difference between the electrode portion and the counter electrode layer. An air filter unit with a configuration that is larger than the potential difference. 前記接着層の表面抵抗値が10Ω/□以下であり、前記プリーツ保持部材の表面抵抗値は10Ω以下で、前記プリーツ保持部材の表面抵抗値は前記接着層の表面抵抗値よりも小さい値である請求項1記載のエアフィルタユニット。 The surface resistance of the adhesive layer is at 10 8 Ω / □ or less, a surface resistance value of the pleats holding member in the following 10 6 Omega, the surface resistance of the pleats holding member than a surface resistance value of the adhesive layer The air filter unit according to claim 1, which is a small value. 前記帯電繊維層を形成する高分子材料の体積抵抗率が1016Ωcm以上、且つ誘電正接が0.001以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のエアフィルタユニット。 The air filter unit according to claim 1 or 2, wherein the volume resistivity of the polymer material forming the charged fiber layer is 10 16 Ωcm or more, and the dielectric loss tangent is 0.001 or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2025073410A1 (en) * 2023-10-04 2025-04-10 Hengst Se Filter insert for a filter system

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