專利名稱：空氣過濾器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及空氣過濾器。
背景技術(shù)：
空氣過濾器廣泛用于潔凈室、空調(diào)設備、渦輪機等中。作為該種空氣過濾器，公知 的有將折褶加工后的濾材固定于外框得到的空氣過濾器。作為濾材，使用包含玻璃濾材、駐 極體濾材、聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜的濾材等。在以面速度2.5米/秒以上使空氣流過的 情形下，需要使用壓力損失低的濾材，且需要增大濾材的面積。作為可以對應于該要求的空 氣過濾器，公知的有日本特開2002-95922號公報及日本特開2006-88048號公報中記載的 那樣的空氣過濾器。這些空氣過濾器經(jīng)常被稱為V-BANK型空氣過濾器。V-BANK型空氣過濾器通過以下程序制造。首先，對濾材進行折褶加工。隨后，為了 保持褶間距一定，在濾材的表面形成卷邊(f 一 K )0所謂卷邊，是設置在濾材表面的線狀 結(jié)構(gòu)部，通常由熱熔樹脂構(gòu)成。另外，將折褶加工的濾材成形為V形。最后，將濾材固定于 外框。外框的尺寸以現(xiàn)在普及的標準件計為長寬610mmX610mm的大小。為了恰好嵌入于 這樣大小的外框，在對濾材進行折褶加工時要求很高的技術(shù)，且成本也提高。由于折褶加工 的精度低，如果在濾材與外框之間形成間隙，則捕集效率降低，因此是不優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種捕集性能優(yōu)良并且容易制造的空氣過濾器。即，本發(fā)明提供一種空氣過濾器，其具有多個過濾器單元，和包圍所述多個過濾器單元的外框，所述多個過濾器單元各自含有經(jīng)折褶加工的濾材和保持所述濾材的周邊部的支 持框，所述多個過濾器單元在各自的所述支持框部分相互連結(jié)，使得相鄰的兩個所述過 濾器單元形成V形，所述多個過濾器單元以全部所述過濾器單元相對于所述外框的開口面傾斜的方 式嵌入到所述外框中。根據(jù)上述本發(fā)明，所述多個過濾器單元在各自的支持框部分連結(jié)，且嵌入到外框 中。因此，可以避免大面積的濾材的折褶加工。通過避免大面積的濾材的折褶加工，可以期 待提高生產(chǎn)率、進而可以期待降低成本。另外，通過組合多個過濾器單元來構(gòu)成空氣過濾 器，從而容易應對空氣過濾器的設計的變更。


圖1是本發(fā)明一個實施方式的空氣過濾器的立體圖；圖2是圖1的空氣過濾器中所用過濾器單元的立體3
圖3是圖2中所示過濾器單元的III-III剖面圖；圖4是圖1中所示空氣過濾器的IV-IV剖面圖；圖5是過濾器單元中所用濾材的剖面圖；圖6A是表示過濾器單元之間的連結(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6B是與圖6A類似的示意圖；圖7是表示將過濾器單元固定至外框的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖8是外框的其它例的剖面圖；圖9是開口率的定義的說明圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。圖1是本實施方式的空氣過 濾器的立體圖。圖2是圖1中所用空氣過濾器的過濾器單元的立體圖。圖3是圖2中所示 過濾器單元的III-III剖面圖。圖4是圖1中所示空氣過濾器的IV-IV剖面圖。圖5是過 濾器單元中所用濾材的剖面圖。如圖1及圖4所示，空氣過濾器100具有相互連結(jié)而形成V形的多個過濾器單元 2、和包圍這些過濾器單元2的外框10。如圖2所示，過濾器單元2具有經(jīng)折褶加工的濾 材4、和保持濾材4的周邊部的支持框6?？諝膺^濾器100的外框10的形狀及過濾器單元2的支持框6的形狀沒有特別限 定，通常在平面圖中表示為方形。另外，從圖2可理解，過濾器單元2作為整體具有板形狀。如圖3所示，在本實施方式中，過濾器單元2的支持框6以樹脂作為主體構(gòu)成。而 且，濾材4的周邊部4e埋入支持框6中，并與支持框6 —體化。在以此形態(tài)將濾材4固定 于支持框6時，濾材4與支持框6之間不產(chǎn)生間隙，因此不容易產(chǎn)生粉塵未經(jīng)濾材4過濾而 通過空氣過濾器100的問題。即，預計捕集效率提高。另外，所述“以樹脂作為主體”是指 以質(zhì)量％計含有最多的材料是樹脂，也可以含有其它的材料、例如玻璃纖維等。如圖1及圖4所示，在本實施方式中，所述多個過濾器單元2在各自的支持框6部 分相互連結(jié)，使得相鄰的兩個過濾器單元2、2形成V形。而且，所述連結(jié)的多個過濾器單元 2以全部過濾器單元2相對于外框10的開口面傾斜的方式嵌入到外框10中。由于全部過 濾器單元2相對于外框10的開口面傾斜，所以可以在濾材4的幾乎全部表面發(fā)揮捕集作 用。在本實施方式中，過濾器單元2的數(shù)量為3個以上。而且，這些3個以上的過濾器 單元2以Z形連結(jié)。換言之，沿著與外框10的一邊平行的方向?qū)⑺龆鄠€過濾器單元2相 互連結(jié)，使得基于過濾器單元2的山和谷交替形成。由此，可以實現(xiàn)與目前的V-BANK型過 濾器相比毫不遜色的捕集效率，且可以提供濾材面積大的空氣過濾器。如圖4所示，在本實施方式中，所述多個過濾器單元2全部收納在外框10的一個 開口面10P與另一開口面10q之間。即，過濾器單元2的支持框6部分沒有從外框10露出。 由此便于空氣過濾器100堆疊后的運輸或保管。如圖1所示，在本實施方式中，沿與基于支持框6形成的脊線平行的方向設置有多 個過濾器單元2，使得在外框10的框內(nèi)多個過濾器單元2以矩陣形排列。即，過濾器單元2 沿外框10的縱向和橫向兩個方向排列。關于與上述脊線平行的方向(縱向)，過濾器單元2以相鄰的單元之間形成齊平的方式進行連結(jié)。這樣，通過將過濾器單元2在縱向和橫向連 結(jié)，可以容易地組裝具有目標大小的空氣過濾器100?？梢酝ㄟ^本實施方式消除需要對大面 積的濾材經(jīng)過多重折褶加工的目前空氣過濾器中存在的制造工序的繁瑣?？諝膺^濾器100的外框10的大小(長寬的尺寸)沒有特別限定，通常為空氣過濾 器的標準尺寸即610mmX610mm?？諝膺^濾器100的深度H(參照圖4)也沒有特別限定，只 要存在用于將過濾器單元2連結(jié)成V形的空間即可。V形的數(shù)量沒有特別限定，只要按照不 使空氣過濾器100的壓力損失過大的方式進行設計即可。V形的數(shù)量優(yōu)選為3 8個。在 本實施方式中，在與V形的脊線平行的縱向設置有3個過濾器單元2，在與脊線垂直的橫向 (山和谷交替形成的方向)設置有6個過濾器單元2。即，在外框10的框內(nèi)縱橫以矩陣形 設置有18個過濾器單元2。如圖4所示，相鄰的兩個過濾器單元2形成的V形的角度e為例如5° 50°的 范圍。通過在這樣的范圍內(nèi)連結(jié)過濾器單元2，可以充分地獲得相對于外框10的開口面積 的濾材4的表面積。將所述多個過濾器單元2相互連結(jié)的方法沒有特別限定。例如，可通過焊接支持 框6和支持框6來連結(jié)所述多個過濾器單元2，可以使用膠粘劑連結(jié)所述多個過濾器單元 2，也可以通過支持框6與支持框6的嵌合來連結(jié)所述多個過濾器單元2。另外，可以使用連 結(jié)件連結(jié)所述多個過濾器單元2。但是，在過濾器單元2的支持框6為樹脂制成的情況下， 優(yōu)選通過焊接將所述多個過濾器單元2相互連結(jié)，其原因是不容易產(chǎn)生間隙。更優(yōu)選地是，如圖6A所示，通過橫跨一過濾器單元2的支持框6和與該過濾器單 元2鄰接的另一過濾器單元2的支持框6，設置連結(jié)該兩個過濾器單元2、2的過濾器單元 連結(jié)部12。利用過濾器單元連結(jié)部12，與將支持框6和支持框6直接粘接或焊接的情況相 比，可以更容易地將所述多個過濾器單元2連結(jié)。另外，通過過濾器單元連結(jié)部12，使得支 持框6與支持框6之間的間隙被密封。由此捕集效率提高。過濾器單元連結(jié)部12具有帶狀的形狀。在由過濾器單元2形成的山(或谷)的 部分設置有過濾器單元連結(jié)部12。另外，關于與V形的脊線平行的縱向，可以在相鄰過濾器 單元2的支持框6與支持框6之間設置過濾器單元連結(jié)部12。過濾器單元連結(jié)部12優(yōu)選由彈性體構(gòu)成。作為可以適合使用的彈性體，可以例示 的有聚氨酯類彈性體、聚烯烴類彈性體、聚酯類彈性體。在過濾器單元連結(jié)部12由彈性體 構(gòu)成時，通過過濾器單元連結(jié)部12的彎曲的變化，可以使相鄰的兩個過濾器單元2形成的 v形的角度e變化。換言之，過濾器單元連結(jié)部12的存在使得可以對v形的角度e進行 調(diào)節(jié)。另外，在將連結(jié)的過濾器單元2固定于外框10時，角度e輕微變化，從而過濾器單 元2與外框10之間的尺寸公差自動消除。因此，將過濾器單元2固定于外框10的操作變 得極為容易。過濾器單元連結(jié)部12可以通過如下方法形成。首先，將上述彈性體成形為帶狀， 得到作為過濾器單元連結(jié)部12的帶狀成形品。然后，如圖6A所示，通過膠粘劑或焊接(熱 焊接或超聲波焊接)將該帶狀成形品固定于支持框6，使得過濾器單元連結(jié)部12橫跨支持 框6和支持框6。通過這樣的方法，可以容易地將所述多個過濾器單元2連結(jié)。另外，可以通過公知的樹脂成形方法形成過濾器單元連結(jié)部12。例如，可以適宜 地采用注射成形法。例如圖6B所示，將一過濾器單元2和另一過濾器單元2以支持框6的側(cè)面之間相對的方式排列。并且，進行樹脂的注射成形以形成橫跨支持框6和支持框6的 U形的過濾器單元連結(jié)部12。利用這樣的方法，可以容易地將所述多個過濾器單元2連結(jié)。外框10的材料沒有特別限定。外框10可以由金屬構(gòu)成也可以由樹脂構(gòu)成。從空 氣過濾器的輕量化的觀點來看，優(yōu)選外框10由樹脂構(gòu)成。連結(jié)的過濾器單元2可以直接固定于外框10中，但通過采用圖7所示的固定結(jié) 構(gòu)，使得可容易地將過濾器單元2固定于外框10。具體來說，可以進一步設置用于將連結(jié)的 過濾器單元2固定于外框10的輔助框14。輔助框14介于過濾器單元2與外框10之間。如圖7所示，在外框10上形成有凹部10t (或凸部)，另一方面，在輔助框14上形 成有形狀與外框10的凹部lot適合的凸部14s (或凹部)。將輔助框14的凸部14s嵌合于 外框10的凹部10t中。詳細來說，通過將具有T形剖面的凸部14s滑入到同樣具有T形剖 面的凹部10t中，使得凹部10t與凸部14s嚙合。由此，輔助框14被固定到外框10上。另 一方面，輔助框14和過濾器單元2通過上述過濾器單元連結(jié)部12進行連結(jié)。因此，過濾器 單元2經(jīng)由輔助框14固定于外框10。根據(jù)如圖7所示的結(jié)構(gòu)，在過濾器單元2與外框10之間不容易產(chǎn)生間隙。因此， 可以預計不僅操作性改善，而且捕集效率提高。另外，在外框10由多個部件構(gòu)成、且可以分 拆的情形下，采用如圖7所示的結(jié)構(gòu)可使外框10與過濾器單元2的分離變得簡單。因此， 可以極為簡單地進行清洗過濾器單元2或替換過濾器單元的操作。另外，不需要對外框10的全部四個內(nèi)周面均采用如圖7所示的固定結(jié)構(gòu)。S卩，對 外框10的一對內(nèi)周面采用如圖7所示的固定結(jié)構(gòu)。另一方面，對于外框10的另一對內(nèi)周 面，可以采用堵塞外框10與過濾器單元2之間的間隙的設計。例如，可以設置用于填埋外 框10與過濾器單元2之間的間隙的密封材料、填縫材料、墊片等。另外，可以在外框10的 內(nèi)周面上形成槽，使過濾器單元2嵌合到該槽中。另外，如圖8所示，在外框10的內(nèi)側(cè)，可以設置用于支承過濾器單元2的導桿 16 (導向桿)。利用這樣的導桿16，與參照圖6A說明的過濾器單元連結(jié)部12及參照圖7說 明的輔助框14帶來的效果一起，進一步改善空氣過濾器的組裝性。從能量效率的觀點考慮，空氣過濾器100的壓力損失在以面速度2. 5米/秒流過 空氣時優(yōu)選為300Pa以下，以面速度3. 5米/秒流過空氣時優(yōu)選為250Pa以下。可以根據(jù) 空氣過濾器100的設計選定合適壓力損失的濾材4并確定濾材面積。為了降低壓力損失， 可以將濾材4的間隔P(褶間隔、參照圖3)設定在5mm以下。另外，在空氣過濾器100具有30 65%范圍的開口率時，可以保持低壓力損失。 此處所述“開口率”是以下述式(1)定義的值。下述式(1)表示對空氣過濾器100俯視時， 支持框6的側(cè)面面積相對于外框10的開口面積的比例(參照圖9)。(開口率)=100X {W-(yXnX2)}/W (1)ff 外框10的橫向?qū)挾?mm)y :Dcos ( 0 /2) (mm)D 支持框6的高度(mm)6 :V形的角度n:V形的數(shù)量支持框6的側(cè)面面積變大時開口率變小。由于支持框6對通氣沒有貢獻，因此從降低壓力損失的觀點看，認為該側(cè)面的面積越小越好，即開口率越大越好。但是，開口率過 大也不好。這是因為，由于濾材4的總面積不足，從而可能無法得到希望的捕集效率，同時 壓力損失反而可能增大。因此，優(yōu)選通過合適地調(diào)節(jié)外框10的尺寸、支持框6的尺寸、V形 的數(shù)量而使空氣過濾器100的開口率處于上述范圍內(nèi)。由于空氣過濾器100即使用水清洗性能也不會劣化，所以可以用超聲波等清洗。在粒徑0. 3 0. 5 μ m的粒子以線速度5. 3厘米/秒透過濾材4時過濾器單元2 的捕集效率(濾材4的捕集效率)優(yōu)選為99%以上。更優(yōu)選地是，粒徑0.3 0.4μπι的粒 子以線速度5. 3厘米/秒透過濾材4時過濾器單元2的捕集效率為99. 97%以上。進一步 優(yōu)選的是，粒徑0. 1 0. 2 μ m的粒子以線速度5. 3厘米/秒透過濾材4時過濾器單元2的 捕集效率為99. 9995%以上。在過濾器單元2中，濾材4的周邊部4e與支持框6的樹脂一體化。作為使濾材4 的周邊部4e與支持框6的樹脂一體化的方法，優(yōu)選嵌件成形。將折褶加工過的濾材4安置 于模具中，通過注射成形得到過濾器單元2。另外，支持框6的樹脂可以滲透入濾材4的周 邊部4e，或可以進入濾材4的周邊部4e的表面中形成微細的凹凸結(jié)構(gòu)。在此情形下，濾材 4可以牢固地固定于支持框6。構(gòu)成過濾器單元2的支持框6的樹脂的種類沒有特別限定，可以使用聚烯烴、聚酰 胺、聚氨酯、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、它們的復合材料等。樹脂的收縮率優(yōu)選為20/1000 以下，更優(yōu)選為10/1000以下，進一步優(yōu)選為5/1000以下。如果向這些樹脂中添加填充材 料，則可以進一步降低收縮率。例如，如果添加玻璃纖維或碳纖維，則可降低收縮率，此外還 可提高強度及熱導率。另外，可以添加顏料進行著色、或添加抗菌劑等賦予抗菌功能。另外， “樹脂的收縮率”是指進行樹脂成形后的冷卻過程中的尺寸變化率(冷卻過程中的收縮量/ 模具的設計尺寸)。如圖5所示，作為過濾器單元2的濾材4，優(yōu)選由濾材主體部8和重疊于該濾材主 體部8上的透氣性纖維材料7構(gòu)成。作為濾材主體部8，可以使用選自玻璃濾材、駐極體濾 材及使用PTFE多孔膜的濾材中的一種。玻璃濾材為通過向玻璃纖維中添加粘合劑并進行 抄紙而得到的濾材。駐極體濾材為將熔噴無紡布駐極體化而得到的材料。其中，推薦使用 PTFE多孔膜作為濾材主體8。已知玻璃濾材在折褶加工時自身起塵。在渦輪機用途中，這些玻璃纖維從過濾器 脫落而進入渦輪機內(nèi)，并附著于風扇。另外，在潔凈室用途中清潔度也容易降低。另外，使 用玻璃濾材時使壓力損失較高。使用駐極體濾材的空氣過濾器其壓力損失較低，但另一方 面，難以得到HEPA等級的捕集效率。另外，在清洗時容易降低捕集效率。使用PTFE多孔膜 的濾材則幾乎克服了上述缺點，所以特別適合作為濾材4。濾材4的厚度沒有特別限定，但需要其厚度達到保持折褶加工時的形狀的程度， 優(yōu)選為0. 05 1mm。濾材4的壓力損失在線速度5. 3厘米/秒時優(yōu)選為20 300Pa。更 優(yōu)選為50 200Pa。如圖3所示，濾材4的褶間隔P可以調(diào)節(jié)到能充分獲得空氣過濾器100的每 單位面積的濾材4表面積的程度，例如1.5 6. Omm的范圍內(nèi)。褶高度h在例如10 30mm的范圍內(nèi)是合適的。另外，可以在濾材4的表面設置上述的卷邊。在本實施方式中， (濾材4的褶高度h) N (支持框6的高度D)。但是，支持框6的高度D和濾材4的褶高
7度h可以不同。透氣性纖維材料7具有作為增強材料的功能。另外，其自身也具有粉塵捕集功能， 有些情形下用作預濾器。該情況下，可以防止濾材主體部8(例如PTFE多孔膜)的堵塞，抑 制由此引起的壓力損失的上升，并延長空氣過濾器100的壽命。根據(jù)捕集理論，粉塵捕集性 能隨著透氣性纖維材料7的纖維直徑變細而提高。因此，優(yōu)選將纖維直徑細的透氣性材料 布置在上游側(cè)。作為透氣性纖維材料7，對材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形態(tài)沒有特別限定，可以使用透氣性比 PTFE多孔膜更優(yōu)良的材料，例如毛氈、無紡布、織布、絲網(wǎng)(網(wǎng)眼狀片)、其它多孔材料。但 是，從強度、捕集性、柔軟性、操作性的觀點考慮優(yōu)選無紡布。另外，作為透氣性纖維材料7 沒有特別限定，可以使用由聚烯烴(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等)、聚酰胺、聚酯(聚對苯 二甲酸乙二醇酯(PET)等)、芳族聚酰胺或它們的復合材料等構(gòu)成的材料。另外，優(yōu)選使用 由以高熔點材料為芯部且低熔點材料形成鞘部的芯鞘結(jié)構(gòu)的纖維形成的無紡布。以下對適合作為濾材主體部8的PTFE多孔膜的制造方法的一例進行說明。首先， 將在PTFE細粉中添加液體潤滑劑得到的糊狀混合物進行預成形。對于液體潤滑劑，只要可 以潤濕PTFE細粉的表面、并可通過提取或加熱而除去，則沒有特別限制，例如可以使用液 體石蠟、石腦油、白油等烴。液體潤滑劑的添加量相對于PTFE細粉100重量份優(yōu)選為約5 約50重量份。上述預成形在不擠出液體潤滑劑程度的壓力下進行。接著，將預成形體通過糊料擠出或壓延而成形為片形，使該PTFE成形體至少沿單 軸方向拉伸而得到PTFE多孔膜8。另外，PTFE成形體的拉伸優(yōu)選在除去液體潤滑劑后進 行。拉伸倍數(shù)沒有特別限定，根據(jù)壓力損失和捕集效率進行適當設定即可?？紤]拉伸不均 勻及拉伸時的斷裂等時，面積拉伸倍數(shù)(通過單軸方向的拉伸倍數(shù)和與其垂直方向的拉伸 倍數(shù)相乘來計算)優(yōu)選為50 900倍。PTFE多孔膜8的平均孔徑優(yōu)選在0. 01 5 μ m的范圍內(nèi)，其平均纖維直徑優(yōu)選在 0. 01 0. 3 μ m的范圍內(nèi)，在使空氣以5. 3厘米/秒的流速透過時的壓力損失優(yōu)選在20 2500Pa的范圍內(nèi)。平均孔徑為約0. 01 約5 μ m的PTFE多孔膜8看上去為白色。透氣性纖維材料 7的通常等級也為白色，但這些均可以被著色。作為著色的方法沒有特別限定，可以列舉混 入顏料的方法、通過染料染色的方法、印刷的方法。另外，對顏色沒有特別限定，根據(jù)用途適 當選擇即可。
在向透氣性纖維材料7中混入顏料的情形下，通常使作為原料的塑料樹脂處于溶 融狀態(tài)并進行混煉。另外，在向PTFE多孔膜8中混入顏料的情況下，可以向PTFE細粉中添 加顏料和液體潤滑劑形成糊狀的混合物。另外，為了顯現(xiàn)出導電性等其它功能，可以將多種 材料混入。通過染料染色的情況下，可以將PTFE多孔膜8或透氣性纖維材料7分別浸漬于 染料中，也可以將層疊的濾材4浸漬于染料中。在印刷的情況下，通常為凹版印刷等。將透氣性纖維材料7和PTFE多孔膜8層疊的方法沒有特別限定。可以僅將兩者重 疊，也可以通過膠粘劑層壓、熱層壓等方法使兩者層疊。在通過熱層壓進行層疊的情形下， 可以通過加熱使無紡布等透氣性纖維材料7的一部分熔融，并將透氣性纖維材料7和Ρ Ε 多孔膜8膠粘和層疊。另外，可以經(jīng)由熱熔樹脂那樣的熔接劑將兩者膠粘及層疊。 如上所述，濾材4可以由PTFE多孔膜8和透氣性纖維材料7構(gòu)成，對其它的構(gòu)成沒有特別限定。例如，PTFE多孔膜8可以為單層或可以為兩層以上。在PTFE多孔膜8具 有多層結(jié)構(gòu)的情況下，可以使用尺寸及特性相同的PTFE多孔膜，也可以使用不同的PTFE多 孔膜。 實施例 以下對本發(fā)明的實施例及比較例進行說明。(實施例1)實施例1的空氣過濾器通過下述順序進行制造。首先，將面積拉伸倍數(shù)為450倍 的PTFE多孔膜夾在2片PET/PE芯鞘無紡布(單位面積質(zhì)量30g/m2)之間并重疊后，使其 通過加熱至180°C的一對輥間以進行熱層壓，得到PTFE多孔膜和透氣性纖維材料的三層濾 材(厚度0· 32mm、壓力損失170Pa(線速度5. 3厘米/秒)、捕集效率99· 99% )0對得到的濾材進行折褶加工使得褶高度h為22mm、褶數(shù)為93。將經(jīng)折褶加工的 濾材置于模具中，用注射成形機將聚碳酸酯樹脂(含有30%玻璃纖維)和濾材成形為一體 (壁厚5mm)，使得支持框的長、寬、高度為195mmX 295mmX 27mm，得到參照圖2進行說明的 過濾器單元。準備該過濾器單元48片，并將其連結(jié)使得V形數(shù)量為8個。將連結(jié)的過濾器單 元固定至樹脂制成的外框，得到參照圖1等進行說明的空氣過濾器(V-BANK型過濾器 610mmX610mmX300mm)。通過焊接支持框使過濾器單元之間連結(jié)，同時向過濾器單元與外 框的間隙中填充填縫材料。(實施例2 6)分別準備在實施例1中使用的過濾器單元42片、36片、30片、24片及18片，將這 些過濾器單元進行連結(jié)使得V形的數(shù)量分別為7個、6個、5個、4個及3個。將連結(jié)的過濾 器單元改變角度θ (參照圖4)固定于與實施例1相同的外框，得到與實施例1相同的空氣 過濾器ο(比較例1)作為比較例1，準備具有玻璃濾材和鋁制外框的市售V-BANK型過濾器 (610mmX610mmX292mm)。接著，對實施例1 6及比較例1的空氣過濾器測定捕集效率及壓力損失。捕集 效率及壓力損失的測定方法如下所示。《捕集效率的測定方法》使空氣以面速度3. 5米/秒流過空氣過濾器，并在空氣過濾器的上游側(cè)以約IO6個 /升的濃度供給具有0. 3 0. 4μ m范圍平均粒徑(通過激光散射法測定的累積50%時的 粒徑)的多分散鄰苯二甲酸二辛酯(下文稱為“D0P“)粒子。通過粒子計數(shù)器對空氣過濾 器上游側(cè)的DOP粒子濃度、和透過空氣過濾器的下游側(cè)DOP粒子濃度進行測定，并通過下式 求得捕集效率。捕集效率(％ ) = [1_(下游側(cè)濃度/上游側(cè)濃度)]X100下游側(cè)濃度的單位粒子個數(shù)/升上游側(cè)濃度的單位粒子個數(shù)/升《壓力損失的測定方法》用壓力計(測壓計)對空氣以面速度3.5米/秒流過空氣過濾器時的壓力損失進
9行測定。表1示出了捕集效率及壓力損失的測定結(jié)果。實施例1 6及比較例1的空氣過 濾器的重量及開口率一并示于表1中。[表 1] 實施例1 6的空氣過濾器的壓力損失全部低于比較例1的空氣過濾器的壓力損 失。這是因為，實施例1 6中使用由PTFE多孔膜和透氣性纖維材料構(gòu)成的濾材，另一方 面，在比較例1中則使用玻璃濾材。另外，實施例的空氣過濾器實現(xiàn)了與比較例的空氣過濾 器相同水平的捕集效率。另外，實施例1 6的空氣過濾器比比較例1的空氣過濾器更輕， 制造也容易。根據(jù)實施例1 6，盡管開口率單調(diào)增加，但壓力損失并沒有單調(diào)減少，在實施例3 中為最小。實施例2 5的空氣過濾器的壓力損失均為250Pa以下的合適范圍。另一方面， 實施例1及實施例6的空氣過濾器的壓力損失稍大，分別為324Pa、295Pa。實施例2 5中 的壓力損失之差最大為29Pa，與此相對，實施例1和實施例6的壓力損失之差高達75Pa、實 施例5和實施例6的壓力損失之差高達46Pa。另外，實施例6的空氣過濾器的捕集效率稍 低，為 99. 85%。如前文中已經(jīng)說明的那樣，這樣的結(jié)果認為與空氣過濾器的開口率相關。總之，本 發(fā)明的空氣過濾器的開口率優(yōu)選不應過大或過小。具體來說，如實施例2 5的空氣過濾 器那樣，通過將開口率設定在30 65%的范圍內(nèi)，可以使壓力損失保持在極小值附近。
權(quán)利要求
一種空氣過濾器，其具有多個過濾器單元，和包圍所述多個過濾器單元的外框，所述多個過濾器單元各自含有經(jīng)折褶加工的濾材和保持所述濾材的周邊部的支持框，所述多個過濾器單元在各自的所述支持框部分相互連結(jié)，使得相鄰的兩個所述過濾器單元形成V形，所述多個過濾器單元以全部所述過濾器單元相對于所述外框的開口面傾斜的方式嵌入到所述外框中。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中 所述過濾器單元的數(shù)量為3以上，且所述多個過濾器單元以Z形連結(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中所述多個過濾器單元全部收納在所述外框的一個開口面與另一開口面之間。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中沿與基于所述支持框形成的脊線平行的方向設置多個所述過濾器單元，使得所述多個 過濾器單元在所述外框的框內(nèi)以矩陣形排列。
5.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中還具有過濾器單元連結(jié)部，其通過橫跨一個所述過濾器單元的所述支持框和與該過濾 器單元鄰接的另一所述過濾器單元的所述支持框來連結(jié)該兩個過濾器單元， 通過所述過濾器單元連結(jié)部密封所述支持框與支持框之間的間隙。
6.如權(quán)利要求5所述的空氣過濾器，其中 所述過濾器單元連結(jié)部由彈性體構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中還具有置于所述過濾器單元與所述外框之間的輔助框，所述輔助框用于將所述多個過 濾器單元固定到所述外框。
8.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中所述濾材含有聚四氟乙烯多孔膜和重疊于所述聚四氟乙烯多孔膜上的透氣性纖維材料，所述支持框以樹脂作為主體構(gòu)成，所述濾材的所述周邊部埋入所述支持框中并與所述支持框一體化。
9.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其中以面速度3. 5米/秒流過空氣時的壓力損失為250Pa以下。
10.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其具有30 65%范圍的開口率。
全文摘要
本發(fā)明提供空氣過濾器(100)，其具有多個過濾器單元(2)、和包圍所述多個過濾器單元(2)的外框(10)。過濾器單元(2)含有經(jīng)折褶加工的濾材(4)、和保持濾材(4)的周邊部(4e)的支持框(6)。相鄰的兩個過濾器單元(2、2)形成V形。所述多個過濾器單元(2)在各自的支持框(6)部分相互連結(jié)。所述多個過濾器單元(2)以全部所述過濾器單元(2)的面內(nèi)方向相對于所述外框(10)的開口面的面內(nèi)方向傾斜的方式嵌入到所述外框(10)中。
文檔編號F24F13/28GK101888892SQ20088011917
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者川野榮三, 矢野陽三, 鈴木曉夫, 鈴木理利 申請人:日東電工株式會社