加濕用氣化過濾器、加濕用氣化過濾器層疊體及使用其的加濕方法

專利名稱：加濕用氣化過濾器、加濕用氣化過濾器層疊體及使用其的加濕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加濕用氣化過濾器、加濕用氣化過濾器層疊體及使用其的加濕方法。
背景技術(shù)：
作為在加濕裝置中使用的氣化過濾器，有將具有吸水性的片狀的氣化過濾器的一 部分浸漬于水槽中，利用毛細(xì)管現(xiàn)象吸上水，使干燥空氣通氣，由此得到加濕空氣的結(jié)構(gòu) (例如，參照專利文獻(xiàn)1)。然而，在利用毛細(xì)管現(xiàn)象吸上水的氣化過濾器中，若包含在被供 給的水中含有的硅或鈣、鎂等元素的微量的化合物成為水垢(7 * —> )，附著于氣化過濾 器，則吸上水的效果降低，導(dǎo)致加濕性能降低的問題。為了解決所述問題，公開有在吸水性低的發(fā)泡形狀的基材擔(dān)載親水性的無機(jī)化合 物，即使水垢附著，加濕性能也難以降低的氣化過濾器(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。然而，關(guān)于 專利文獻(xiàn)2的氣化過濾器，在長(zhǎng)期使用的情況下，也不能避免在發(fā)泡形狀的基材內(nèi)部或表 層空隙附著水垢所引起的加濕性能的降低，對(duì)于從加濕性能方面觀察的長(zhǎng)期耐久性沒有任 何考慮。另外，還提出了同樣在吸水性低的過濾器基材的表層部，利用粒子，設(shè)置10 25%的空隙，在該空隙保持水，由此改進(jìn)了加濕性能的氣化過濾器(例如，參照專利文獻(xiàn) 3)。在專利文獻(xiàn)3的氣化過濾器中，作為過濾器基材，與專利文獻(xiàn)2相同地使用了發(fā)泡形狀 (三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))的基材，另外，具有空隙的表層部具有10 ym以上的厚度，空隙大到1 3i!m2。因此，關(guān)于專利文獻(xiàn)3的氣化過濾器，在長(zhǎng)期使用的情況下，也不能避免在表層部的 空隙附著水垢所引起的加濕性能的降低，關(guān)于從加濕性能方面觀察的長(zhǎng)期耐久性，沒有任 何考慮。專利文獻(xiàn)1 特許第2514145號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2005-315554號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開2007-198685號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明欲解決的目的在于提供即使在長(zhǎng)期運(yùn)行了加濕裝置的情況下，也能夠維持 加濕性能的長(zhǎng)期耐久性的加濕用氣化過濾器、加濕用氣化過濾器層疊體及使用其的加濕方法。為了解決所述問題，經(jīng)過專心致志的研究的結(jié)果，發(fā)明了下述加濕用氣化過濾器、 加濕用氣化過濾器層疊體及使用其的加濕方法。(1) 一種加濕用氣化過濾器，其特征在于，在基材上依次具有過濾器基材、及含有 造膜性高分子的錨定層及親水層。(2)根據(jù)上述(1)所述的加濕用氣化過濾器，其中，該親水層含有微粒。(3)根據(jù)上述⑵所述的加濕用氣化過濾器，其中，在該親水層中，微粒含有比率
3為30質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下。(4)根據(jù)上述(1)所述的加濕用氣化過濾器，其中，該親水層是交聯(lián)而成的。(5)根據(jù)上述(1)所述的加濕用氣化過濾器，其中，該親水層的厚度為0. 5 ym以上 且8. Oiim以下。(6) 一種加濕用氣化過濾器層疊體，其中，其是將上述(1) (5)的任一項(xiàng)中記載 的加濕用氣化過濾器設(shè)置間隔而層疊而成的。(7) 一種加濕方法，其使用了上述(1) (5)中任一項(xiàng)所述的加濕用氣化過濾器或 上述(6)中記載的加濕用氣化過濾器層疊體，其特征在于，通過使在該親水層表面形成的 水膜的水分氣化，進(jìn)行加濕。(8) 一種加濕方法，其使用了上述(1) (5)中任一項(xiàng)所述的加濕用氣化過濾器或 上述(6)所述的加濕用氣化過濾器層疊體，其特征在于，通過連續(xù)地使在該親水層表面形 成的水膜的水分氣化，進(jìn)行加濕。本發(fā)明的加濕用氣化過濾器，其特征在于，在過濾器基材上具有含有造膜性高分 子的錨定層，且在錨定層上具有親水層。向本發(fā)明的加濕用氣化過濾器供給的水在加濕用 氣化過濾器的親水層表面迅速地形成水膜。在本發(fā)明的加濕方法中，通過使該水膜氣化，進(jìn) 行加濕，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地維持加濕性能。另外，在本發(fā)明的加濕用氣化過濾器中，還實(shí)現(xiàn)了 能夠在過濾器表面附著了水垢時(shí)進(jìn)行水洗，重復(fù)使用的優(yōu)越的效果。


圖1是表示了本發(fā)明的加濕用氣化過濾器中的剖面的一例的電子顯微鏡照片。圖2是表示了本發(fā)明的加濕用氣化過濾器中的親水層表面的一例的電子顯微鏡 照片。圖3是表示本發(fā)明的加濕用過濾器層疊體的一例的概略圖。圖4是表示過濾器基材的一例的上方概略圖。圖5是圖4的線A中的剖面概略圖。圖6是表示將過濾器層疊體浸漬于水槽中使其旋轉(zhuǎn)的一例的概略圖。圖中31_加濕用氣化過濾器層疊體；32-開口部；33-加濕用氣化過濾器(過濾器 單板)；41-臺(tái)階；42-開口部；43-過濾器基材；51-水槽；52-水面；53-表示加濕用氣化過 濾器層疊體的旋轉(zhuǎn)方向的箭頭。
具體實(shí)施例方式以下，具體地說明本發(fā)明的加濕用氣化過濾器。還有，以下將“加濕用氣化過濾器” 簡(jiǎn)稱為“氣化過濾器”或“干燥空氣”。圖1是表示本發(fā)明的氣化過濾器中的剖面的一例的電子顯微鏡照片。本發(fā)明的氣 化過濾器在過濾器基材上具有錨定層，進(jìn)而在錨定層上具有親水層。作為過濾器基材，可以 使用樹脂制的板、不銹鋼或鋁等金屬制的板。為了在設(shè)置了錨定層及親水層后，形成水膜， 進(jìn)而，還能夠抑制水垢的附著，優(yōu)選使用非發(fā)泡形狀的樹脂制的板。在過濾器基材中使用的樹脂不特別限定，例如，可以舉出聚苯乙烯樹脂、聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯樹脂等芳香族系樹脂、丙烯腈 苯乙烯樹脂(AS樹脂)、丙烯腈 丁二烯 苯乙烯樹脂(ABS樹脂)等苯乙烯系樹脂、丙烯腈 丁二烯樹脂(AB樹脂)等丁二烯系樹脂、 聚甲基(甲基)丙烯酸酯樹脂(PM(M)A樹脂)等(甲基)丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚 丙烯樹脂等聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等。還有，過濾器基材的厚度優(yōu)選0. 5謹(jǐn)以上且10謹(jǐn)以下，更優(yōu)選1謹(jǐn)以上且3謹(jǐn)以
下。若過濾器基材的厚度小于優(yōu)選的范圍，則可能引起過濾器基材的變形或破損。另一方 面，若過濾器基材的厚度超過優(yōu)選的范圍，則在加濕裝置內(nèi)，在每單位容積能夠收容的過濾 器片數(shù)減少，因此，可能得不到充分的加濕性能。錨定層間介在過濾器基材和親水層之間，提高過濾器基材和親水層的粘接性。進(jìn) 而，通過具有錨定層，還提高親水層自身的強(qiáng)度，因此，能夠長(zhǎng)期維持高的加濕性能。另外， 在過濾器表面附著了水垢的情況下，通過水洗等，去除水垢，加濕性能也幾乎不變，然后能 夠?qū)⑵湓倮?。在錨定層含有造膜性高分子。造膜性高分子的錨定層中的含有比率相對(duì)于錨定層 的總固態(tài)成分質(zhì)量?jī)?yōu)選85質(zhì)量％以上，更優(yōu)選90質(zhì)量％以上。優(yōu)選的含有比率的上限不 特別限定，可以為100質(zhì)量％即錨定層僅包括造膜性高分子。在小于優(yōu)選的含有比率的情 況下，錨定層和過濾器基材的粘接性可能變差。作為造膜性高分子的具體例，例如，可以舉出聚乙烯醇樹脂、聚氨酯樹脂、聚乙烯 樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸樹脂、(甲 基)丙烯酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸 苯乙烯共聚物樹脂、乙烯 醋酸乙烯酯共聚物樹脂、 醋酸乙烯酯 (甲基)丙烯酸共聚物樹脂、乙烯 醋酸乙烯酯 (甲基)丙烯酸三元共聚物 樹脂等。將本發(fā)明的氣化過濾器長(zhǎng)時(shí)間浸漬于水中而使用，因此，更優(yōu)選難以水解或溶脹的 丙烯腈 丁二烯樹脂(AB樹脂)、苯乙烯 丁二烯樹脂(SB樹脂)、丙烯腈 丁二烯 苯乙 烯樹脂(ABS樹脂)、丙烯酸酯 苯乙烯共聚物樹脂、甲基丙烯酸酯 苯乙烯共聚物樹脂等丁 二烯系樹脂、苯乙烯系樹脂。這些造膜性高分子可以分別單獨(dú)或混合多種而使用。另外，在錨定層中，在不阻礙其效果的范圍內(nèi)含有抗菌劑、防霉劑、除臭劑、催化 劑、著色劑等功能劑也可。錨定層的厚度優(yōu)選0.01 iim以上且20 iim以下。在小于0. 01 y m的情況下，可能 得不到錨定層和親水層的粘接性。另一方面，在超過20 ym的情況下，難以得到平坦的表 面的錨定層，其結(jié)果，在錨定層上設(shè)置的親水層也得不到平坦的表面，從而變得難以形成水 膜，加濕性能可能降低。為了制造錨定層，首先，制作含有造膜性高分子的錨定層用涂裝液即可。造膜性高 分子在大量的情況下，作為以水為介質(zhì)的乳劑或分散液，使用于錨定層用涂裝液。另外，在 錨定層中根據(jù)需要含有功能劑的情況下，在錨定層用涂裝液中將該功能劑作為溶液或分散 液含有也可。錨定層通過例如將過濾器基材浸漬于錨定層用涂裝液中，取出并干燥得到的 方法來制造。根據(jù)該方法可知，也可以在過濾器基材的兩面同時(shí)設(shè)置錨定層?？梢灾貜?fù)多 次浸漬、取出、干燥的一系列的工序，在重復(fù)的情況下，涂裝液的組成不同也可。另外，除了 浸漬法以外，也可以利用滾筒涂敷法、刷毛涂敷法、噴涂法等，設(shè)置錨定層。為了提高錨定層的向過濾器基材的涂裝適合性，合用表面活性劑也可。作為表面 活性劑，例如，可以使用羧酸系、磺酸系、硫酸酯系、高級(jí)醇系、甘油脂肪酸酯系、聚氧乙烯烷 基醚系、脂肪酸聚乙二醇系、乙炔二醇系等表面活性劑。表面活性劑的種類可以適當(dāng)?shù)剡x擇，可以考慮造膜性高分子的組成等，分別單獨(dú)或組合多個(gè)來使用。就親水層來說，親水性優(yōu)越，在加濕裝置運(yùn)行時(shí)，以在氣化過濾器的表層形成水膜 的目的設(shè)置。親水層例如也可以通過利用表面活性劑處理、放電處理、接枝處理等，將錨定 層的表面親水化的方法來設(shè)置，但根據(jù)設(shè)置含有親水性材料而成的親水層的方法可知，可 以設(shè)置具有長(zhǎng)期耐久性的親水層。作為親水性材料，可以舉出親水性微粒、親水性造膜性高 分子等。在這些親水性材料具有羥基、羧基、磺酸基、氨基、酰胺基、羰基、酯鍵等具有極性的 官能團(tuán)的情況下，可以用親水層表面保持被這些官能團(tuán)化學(xué)吸引的水。親水層優(yōu)選含有微粒。微粒可以為有機(jī)微粒，也可以為無機(jī)微粒。關(guān)于微粒內(nèi)部 的空孔，可以為在內(nèi)部不具有空孔的微粒、中空微粒、具有開口的中空微粒、多孔微粒等任 意類型。在微粒具有空孔的情況下，可以在所述孔內(nèi)有效地保持水，能夠提高加濕性能。另 外，在微粒不具有空孔的情況下，也能夠通過微粒之間的凝聚，容易形成后述極微小的孔， 能夠有效地保持水，能夠提高加濕性能。作為有機(jī)微粒的具體例，可以舉出聚苯乙烯系微粒、苯乙烯 丙烯酸系微粒、苯乙 烯 丁二烯系微粒、丙烯酸酯系微粒、尼龍系微粒等?？梢詾榻M成在微粒的表面部分和芯不 同的、所謂的芯殼型微粒。作為無機(jī)微粒的具體例，可以舉出高嶺土、滑石、硫酸鈣、硫酸鋇、 二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、碳酸鋅、緞光白、硅酸鋁、硅藻土( X 〃々土)、燒成硅藻土、硅 酸鈣、硅酸鎂、鋅鋇白、沸石、加水埃洛石、碳酸鎂、氫氧化鎂、硅膠、膠態(tài)硅石、氣相法硅石、 濕式硅石、氧化鋁、膠態(tài)氧化鋁、氫氧化鋁等。合用兩種以上微粒也可。為了提高親水性，可 以優(yōu)選使用親水性微粒，作為其具體例，優(yōu)選使用硅膠、膠態(tài)硅石、氣相法硅石、濕式硅石、 氧化鋁、膠態(tài)氧化鋁、氫氧化鋁。微粒的體積平均粒徑(一次粒徑)優(yōu)選4nm以上且500歷以下，更優(yōu)選4nm以上 且lOOnm以下。難以制造體積平均粒徑小于4nm的微粒。若體積平均粒徑超過500nm，則微 粒之間的結(jié)合力降低，耐水耐擦性降低，在水洗了過濾器基材的情況下或?qū)⑦^濾器基材長(zhǎng) 期使用的情況下，微?？赡軇兟?。優(yōu)選在親水層中與微粒一同含有粘合劑，能夠提高微粒的剝落防止或與錨定層的 粘接性提高。作為粘合劑，可以舉出硅膠、氧化鋁溶膠、二氧化鈦溶膠、硅酸鈉、硅酸鹽化合 物的水解物的無機(jī)粘合劑、造膜性高分子等。其中，若使用造膜性高分子，則得到微粒的剝 落防止或粘接性提高的進(jìn)一步的效果，因此優(yōu)選。作為可用作親水層的粘合劑的造膜性高分子，可以使用聚乙烯醇樹脂、聚氨酯樹 脂、聚乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸樹 月旨、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸 苯乙烯共聚物樹脂、乙烯 醋酸乙烯酯 (甲 基)丙烯酸三元共聚物樹脂等。其中，從親水性來說，更優(yōu)選難以水解或溶脹的丙烯腈 丁 二烯樹脂(AB樹脂)、苯乙烯 丁二烯樹脂(SB樹脂)、丙烯腈 丁二烯 苯乙烯樹脂(ABS 樹脂)、丙烯酸酯 苯乙烯共聚物樹脂、甲基丙烯酸酯 苯乙烯共聚物樹脂等丁二烯系樹脂、 苯乙烯系樹脂。另外，合用兩種以上的粘合劑也可。在親水層中，微粒的含有比率相對(duì)于親水層的總固態(tài)成分質(zhì)量?jī)?yōu)選20質(zhì)量％以 上且95質(zhì)量％以下，更優(yōu)選30質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下，進(jìn)而優(yōu)選35質(zhì)量％以上且85 質(zhì)量％以下。另外，在親水層中，粘合劑的含有比率優(yōu)選5質(zhì)量％以上且80質(zhì)量％以下，更 優(yōu)選10質(zhì)量％以上且70質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選15質(zhì)量％以上且65質(zhì)量％以下。過濾
6器的加濕性能降低的現(xiàn)象有時(shí)在微粒的含有比率小于30質(zhì)量％的情況下確認(rèn)到，有時(shí)在 小于20質(zhì)量％的情況下更顯著地確認(rèn)到。另外，親水層和錨定層的粘接性降低，或親水層 中的微粒剝落的現(xiàn)象有時(shí)在微粒的含有比率大于90質(zhì)量％的情況下明顯確認(rèn)到。另外，在不阻礙親水層的效果的范圍中含有抗菌劑、防霉劑、除臭劑、催化劑、著色 劑之類的功能劑也可。另外，出于提高親水層的強(qiáng)度的目的，優(yōu)選親水層交聯(lián)，優(yōu)選在親水層中含有交聯(lián) 劑。利用在親水層含有的微粒及/或粘合劑和交聯(lián)劑，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。作為交聯(lián)劑，可以使 用硼酸、醛系化合物、酮系化合物、三嗪系化合物、碳化二亞胺系化合物、環(huán)氧系化合物、異 氰酸酯系化合物、密胺系化合物等。尤其，在親水層中使用了無機(jī)微粒的情況下，可以優(yōu)選 使用硅烷偶合劑等有機(jī)硅化合物。作為硅烷偶合劑的具體例，例如，可以舉出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基 硅烷、2_(3，4_環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基 硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲 基二乙氧基硅烷、3-縮水甘油基氧丙基(二甲氧基)甲基硅烷、二乙氧基(3-縮水甘油基氧 丙基)甲基硅烷、3-縮水甘油基丙基三乙氧基硅烷、對(duì)苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯 酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基 丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧 基硅烷、N-2 (氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三 甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3_氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨 基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(l， 3-二甲基-亞丁基)丙基胺、3-(2_氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、3-酰脲丙基三乙氧 基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅 烷、雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等。交聯(lián)劑的含量相對(duì)于親水層的總固態(tài)成分質(zhì)量?jī)?yōu)選0. 05質(zhì)量％以上且5. 0質(zhì) 量％以下，更優(yōu)選0. 1質(zhì)量％以上且3. 0質(zhì)量％以下。若交聯(lián)劑的含量小于0. 05質(zhì)量％， 則有時(shí)不添加交聯(lián)劑的親水層和強(qiáng)度不變。若交聯(lián)劑的含量大于5.0質(zhì)量％，則后述的親水層用涂裝液容易凝固，可能難以 制造親水層。親水層的厚度優(yōu)選0. 3 ii m以上且9. 0 y m以下，更優(yōu)選0. 5 y m以上且8. 0 y m以 下，進(jìn)而優(yōu)選1. 0 ii m以上且7. 5 ii m以下。若親水層的厚度小于0. 3 y m，則親水層表面的親 水性降低，加濕性能可能降低。另一方面，即使設(shè)置超過9. 0 y m的親水層，也不能期待加濕 性能提高，而且，在親水層經(jīng)時(shí)附著的水垢變多，可能阻礙親水性。在本發(fā)明中，通過在親水層表面形成水膜，能夠有效地加濕。水膜形成于供給親水 層表面的水的部分。優(yōu)選在親水層表面形成整體上連續(xù)的水膜，但在不阻礙加濕性能的范 圍內(nèi)，在親水層表面部分地存在沒有形成水膜的部位也可。為了在親水層表面形成水膜，重 要的是在親水層表面完全沒有孔的狀態(tài)或存在孔的情況下為極微小的孔。圖2是在親水層 表面具有極微小的孔的本發(fā)明的氣化過濾器的電子顯微鏡照片。極微小的孔能夠有效地 保持水，進(jìn)一步提高加濕性能。極微小的孔的平均面積優(yōu)選0. lym2以下，更優(yōu)選0.01 ym2 以下。若該孔的面積超過0. lym2，則水進(jìn)入孔中，在干燥空氣通過時(shí)，水從水膜蒸發(fā)，干燥而去的效率降低，加濕性能可能降低。另外，在孔內(nèi)，水垢容易蓄積，或親水層容易從孔的緣 變差，可能在從加濕性能方面觀察的長(zhǎng)期耐久性上產(chǎn)生問題。如上所述，在本發(fā)明中，可以 為在親水層表面完全沒有孔的狀態(tài)，因此，對(duì)于極微小的孔的平均面積沒有特別的下限。還 有，使用了在特開2007-198685號(hào)公報(bào)中記載的利用粒子，在氣化過濾器的表面形成的大 到1 3iim2的孔中保持的水或特開2007-198685號(hào)公報(bào)、特開2005-315554號(hào)公報(bào)中記 載的發(fā)泡形狀的基材的情況下，在其空隙內(nèi)保持的水不是在親水層表面，而是在親水層的 內(nèi)部保持的水，不相當(dāng)于本發(fā)明的“水膜”。為了制造含有親水性材料而成的親水層，制作含有各種親水性材料、交聯(lián)劑而成 的親水層用涂裝液即可。根據(jù)需要，將在親水層含有的功能劑在親水層用涂裝液中作為溶 液或分散液也可。親水層通過例如將設(shè)置有錨定層的過濾器基材浸漬于親水層用涂裝液 中，取出并干燥得到的方法來制造。根據(jù)該方法可知，也可以在兩面設(shè)置有錨定層的過濾器 基材的兩面同時(shí)得到親水層。重復(fù)進(jìn)行浸漬、取出、干燥的一系列的工序也可，在重復(fù)的情 況下，涂裝液的組成不同也可。另外，除了浸漬法之外，也可以利用滾筒涂敷法、刷毛涂敷 法、噴涂法等，設(shè)置親水層。在親水層用涂裝液中，為了提高向錨定層的涂裝適合性，使用表面活性劑也可。作 為表面活性劑，例如，可以含有羧酸系、磺酸系、硫酸酯系、高級(jí)醇系、甘油脂肪酸酯系、聚氧 乙烯烷基醚系、脂肪酸聚乙二醇系、乙炔二醇系的表面活性劑。表面活性劑的種類可以考慮 親水性材料的種類或離子性等的同時(shí)，適當(dāng)?shù)剡x擇。其次，說明基于本發(fā)明的加濕用氣化過濾器的加濕方法。若向氣化過濾器(以下， 氣化過濾器為一片的情況下，還稱為“過濾器單板”)供給水，則在過濾器單板的表層形成 水膜，所述水氣化，將干燥空氣加濕。為了提高加濕性能，優(yōu)選在每單位容積中填充大量的 過濾器單板。優(yōu)選使用設(shè)置間隔，將過濾器單板層疊多片，構(gòu)成本發(fā)明的加濕用過濾器層疊 體，使干燥空氣通過過濾器單板之間的間隙，將其加濕的方法。例如，如圖3所示，有以一定 的間隔層疊多片圓形的過濾器單板33，構(gòu)成圓筒形的過濾器層疊體31的方法。在圖3中， 過濾器單板33在中心部具有開口部32，可以向該開口部32插入芯棒，使過濾器層疊體31 旋轉(zhuǎn)。過濾器單板的層疊片數(shù)可以根據(jù)作為目標(biāo)的加濕性能，適當(dāng)?shù)卮_定。另外，關(guān)于層疊 過濾器單板的間隔，不特別限定，該間隔均恒定，不同也可。作為在過濾器層疊體中，在鄰接的過濾器單板設(shè)置間隔的方法，可以舉出設(shè)置位 于在一片過濾器基材的一側(cè)或兩側(cè)的具有高度的臺(tái)階的方法。圖4及圖5是在中心部具有 開口部42，在其周圍設(shè)置了臺(tái)階41的過濾器基材43的概略圖。該臺(tái)階41的高度成為過濾 器層疊體中的過濾器單板之間的間隔。若使該高度恒定，則過濾器單板的層疊間隔變得恒定。圖6是向過濾器層疊體31供給水的方法的一例。使過濾器層疊體31的一部分沉 入水面52下方地將過濾器層疊體31浸漬于水槽51中。在圖6中，橫臥的圓筒形的過濾器 層疊體31的底部沉入水面52下方。在加濕裝置運(yùn)行時(shí)，以過濾器層疊體31的中心為旋轉(zhuǎn) 軸來旋轉(zhuǎn)，由此向過濾器層疊體31表面整體連續(xù)地供給水，在親水層的表面的形成水膜。 旋轉(zhuǎn)軸通常與過濾器的最寬的面垂直。通過干燥空氣與水面52上的過濾器層疊體31接觸， 將干燥空氣加濕。實(shí)施例
以下，通過實(shí)施例，更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于該實(shí)施例。還有，以 下，份或％以質(zhì)量為基準(zhǔn)。另外，水溶液或乳劑、分散液等的份數(shù)記載換算為固態(tài)成分質(zhì)量 的數(shù)值。在實(shí)施例中使用的微粒的一次粒徑為商品目錄記載值。實(shí)施例1〈過濾器基材的制作〉利用射出模塑來制作具有在圖4及圖5中記載的形狀的丙烯腈 丁二烯 苯乙烯 樹脂的圓形樹脂板43。就圓形樹脂板來說，厚度為1.7mm，直徑為90mm，在中心部具有直徑 14mm的開口部42。還有，在圓形樹脂板的一面中，在開口部42的周圍設(shè)置了高度1. 8mm的 臺(tái)階41。將該圓形樹脂板43作為了過濾器基材1?！村^定層用涂裝液制作〉攪拌丙烯腈 丁二烯樹脂(日本齊昂(七、才 > )公司制、商品名Nippoll561、 40. 5%液)的同時(shí)，使涂裝液固態(tài)成分濃度成為12. 5%地追加水，制作了錨定層用涂裝液 1。<親水層用涂裝液制作>利用攪拌機(jī)，混合表1的材料，制作了親水層用涂裝液1。表1
<過濾器單板制作>將過濾器基材1浸漬于錨定層用涂裝液1中而取出后，進(jìn)行干燥，制作了錨定層涂 裝品。將該錨定層涂裝品浸漬于親水層用涂裝液1中并取出后，進(jìn)行干燥，制作了過濾器單 板1。<過濾器層疊體制作>層疊51片過濾器單板1，制作了過濾器層疊體1。由于在過濾器單板設(shè)置的1. 8mm 高度的臺(tái)階11發(fā)揮間隔物的作用，因此，層疊過濾器單板1的情況下，在過濾器單板之間產(chǎn) 生1.8mm的間隙。還有，空氣通過該間隙。另外，通過使芯棒通過在過濾器單板的中央部配 置的開口部通過，能夠不偏移地固定過濾器層疊體1。實(shí)施例2利用攪拌機(jī)混合表2的材料，制作了親水層用涂裝液2。將親水層用涂裝液1變更 為親水層用涂裝液2以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體2。表2
實(shí)施例5利用攪拌機(jī)，混合表4的材料，制作了親水層用涂裝液5。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液5以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體5。表4
實(shí)施例6利用攪拌機(jī)，混合表5的材料，制作了親水層用涂裝液6。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液6以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體6。表5
實(shí)施例7利用攪拌機(jī)，混合表6的材料，制作了親水層用涂裝液7。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液7以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體7。表6
實(shí)施例8利用攪拌機(jī)，混合表7的材料，制作了親水層用涂裝液8。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液8以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體8。表7
實(shí)施例9<錨定層用涂裝液制作>攪拌苯乙烯 甲基丙烯酸酯共聚物樹脂(昭和高分子公司制、商品名AP_4750N、 47%液)的同時(shí)，使涂裝液固態(tài)成分濃度成為12. 5%地追加水，制作了錨定層用涂裝液2。<親水層用涂裝液制作>利用攪拌機(jī)混合表8的材料，制作了親水層用涂裝液9。表8
〈過濾器層疊體制作〉將錨定層用涂裝液1變更為錨定層用涂裝液2，將親水層用涂裝液1變更為親水層 用涂裝液9以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體9。實(shí)施例10利用攪拌機(jī)混合表9的材料，制作了親水層用涂裝液10。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液10以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體10。表9
實(shí)施例11利用攪拌機(jī)混合表10的材料，制作了親水層用涂裝液11。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液11以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體11。表10
表11

實(shí)施例13利用攪拌機(jī)混合表12的材料，制作了親水層用涂裝液13。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液13以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體13。表12
實(shí)施例14
利用攪拌機(jī)混合表13的材料，制作了親水層用涂裝液14。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液14以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體14。
表13


硅烷偶合劑(3-氨基丙基二甲氧基甲基硅 烷)1份
實(shí)施例15
利用攪拌機(jī)混合表14的材料，制作了親水層用涂裝液15。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液15以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體15。
表14

表15

膠態(tài)硅石(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制、商品 名斯諾迪克斯0、20%液體、一次粒徑 10 20nm)70份丙烯腈 丁二烯 苯乙烯樹脂(日本愛安 德魯公司制、商品名SR-142、48.0%液)30份硅烷偶合劑(3-氨基丙基二甲氧基甲基硅 烷)1份〈過濾器層疊體制作〉將錨定層用涂裝液1變更為錨定層用涂裝液3，將親水層用涂裝液1變更為親水層 用涂裝液16以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體16。實(shí)施例17〈錨定層用涂裝液制作〉攪拌苯乙烯 丁二烯樹脂(日本愛安德魯公司制、商品名SR-101、52.0%液)的 同時(shí)，使涂裝液固態(tài)成分濃度成為12. 5%地追加水，制作了錨定層用涂裝液4。<親水層用涂裝液制作>利用攪拌機(jī)混合表16的材料，制作了親水層用涂裝液17。表16
15 〈過濾器層疊體制作〉將錨定層用涂裝液1變更為錨定層用涂裝液4，將親水層用涂裝液1變更為親水層 用涂裝液17以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體17。實(shí)施例18利用攪拌機(jī)混合表17的材料，制作了親水層用涂裝液18。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液18以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體18。表17
實(shí)施例19利用攪拌機(jī)混合表18的材料，制作了親水層用涂裝液19。將親水層用涂裝液1變 更為親水層用涂裝液19以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體19。表18
實(shí)施例21〈過濾器單板制作〉將錨定層涂裝品1浸漬于親水層用涂裝液1中而取出，進(jìn)行干燥后，再次浸漬于親 水層用涂裝液1中而取出，進(jìn)行干燥以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊 體21。實(shí)施例22向親水層用涂裝液1中加入水，稀釋為3倍，制作了親水層用涂裝液21。將親水層 用涂裝液1變更為親水層用涂裝液21以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層 疊體22。實(shí)施例23向親水層用涂裝液1中加入水，稀釋為3. 5倍，制作了親水層用涂裝液22。將親水 層用涂裝液1變更為親水層用涂裝液22以外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器 層疊體23。實(shí)施例24
〈過濾器單板制作〉將過濾器基材1浸漬于錨定層用涂裝液1中而取出后，進(jìn)行干燥，制作了錨定層涂 裝品。將該錨定層涂裝品浸漬于親水層用涂裝液2中而取出，進(jìn)行干燥，制作親水層涂層品 2，將該親水層涂層品2進(jìn)而浸漬于親水層用涂裝液3中而取出，進(jìn)行干燥以外，利用與實(shí)施 例1相同的方法，制作了過濾器層疊體24。比較例1除了不進(jìn)行錨定層涂裝，將親水層直接設(shè)置于過濾器基材1上的這一點(diǎn)之外，利 用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊體I。比較例2除了直接使用過濾器基材1之外，利用與實(shí)施例1相同的方法，制作了過濾器層疊 體II。比較例3將具有厚度1. 7mm的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯泡沫以直徑90mm的圓形，利用在中心 部具有直徑14mm的開口部的沖裁模，制作了聚氨酯泡沫板1。將厚度1. 8mm的鋁板以與在 實(shí)施例1中使用的過濾器基材1的臺(tái)階相同的形狀起模，與聚氨酯泡沫板的開口部對(duì)齊而 重合，在過濾器基材之間設(shè)置間隔，利用上述方法，制作了過濾器基材2。不進(jìn)行錨定層涂 裝，使用親水層用涂裝液1，在過濾器基材2上直接設(shè)置親水層，制作了過濾器層疊體III。比較例4將厚度1. 7mm的鋁板以直徑90mm的圓形，利用在中心部具有直徑14mm的開口部 的沖裁模來沖裁，制作了鋁圓板1。將厚度1. 8mm的鋁板以與在實(shí)施例1中使用的過濾器基 材1的臺(tái)階相同的形狀來起模，與鋁圓板1的開口部對(duì)齊而重疊，在過濾器基材之間設(shè)置間 隔，利用上述方法，制作了過濾器基材3。不進(jìn)行錨定層涂裝，使用親水層用涂裝液1，在過 濾器基材3上直接設(shè)置親水層，制作了過濾器層疊體IV。評(píng)價(jià)敘述在實(shí)施例及比較例中制作的過濾器的評(píng)價(jià)方法。還有，比較例2的過濾 器中不存在親水層，因此，省略耐水耐擦性的評(píng)價(jià)?！春穸取蹈鶕?jù)過濾器單板的剖面電子顯微鏡照片測(cè)定了錨定層的厚度和親水層的厚度?！纯灼骄娣e測(cè)定〉根據(jù)過濾器單板的表面電子顯微鏡，利用直尺測(cè)定黑黑地透過來的孔的直徑，計(jì) 算一個(gè)孔的面積。算出在lym2四方的正方形內(nèi)存在的孔的面積，將其平均值作為孔平均 面積。 〈初期加濕性能〉將加濕裝置(泰格魔法瓶(，^ #一魔法瓶)公司制、混合式微機(jī)加濕器、型號(hào) ASQ-A500)的過濾器部分替換為實(shí)施例或比較例中制作的過濾器層疊體。在調(diào)濕為20°C、 30% RH的房間中，以運(yùn)行模式“省能”(風(fēng)量“強(qiáng)”、加熱器“切斷”)進(jìn)行了運(yùn)行。在運(yùn)行開 始1小時(shí)后，測(cè)定水槽內(nèi)的水的減少量，將該減少量作為初期加濕性能(cm7hr)?！茨途眉訚裥阅堋祵⒓訚裱b置(泰格魔法瓶公司制、混合式微機(jī)加濕器、型號(hào)ASQ_A500)的過濾器 部分替換為實(shí)施例或比較例中制作的過濾器層疊體。在調(diào)濕為20°C、30% RH的房間中，以運(yùn)行模式“省能”(風(fēng)量“強(qiáng)”、加熱器“切斷”)進(jìn)行了 2周連續(xù)運(yùn)行。將運(yùn)行開始后正好2 周的時(shí)刻作為基準(zhǔn)時(shí)刻，從基準(zhǔn)時(shí)刻經(jīng)過1小時(shí)后，測(cè)定水槽內(nèi)的水的減少量，將該減少量 作為耐久加濕性能(cm7hr)?！茨退筒列浴涤盟疂?rùn)濕過濾器單板表面，利用施加了相當(dāng)于質(zhì)量2kg載重的荷重的底面積50cm2 的海綿(住友3M公司制、商品名斯科茨 布萊德、商品目錄NO.S-21K)的尿烷面將過濾器 單板兩面分別往返擦拭100次后，用目視來觀察了涂層的剝離不妥善情況。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)中的 面積比率的分母設(shè)為過濾器單板兩面的面積的總計(jì)。◎沒有發(fā)現(xiàn)涂層的剝離。〇用海綿擦拭的部分的小于1/4(面積比率)的涂層剝離。A 用海綿擦拭的部分的1/3 1/4(面積比率)的涂層剝離。X 用海綿擦拭的部分的超過1/3的部分(面積比率)的涂層剝離。表20
評(píng)價(jià)結(jié)果示出在表20中。實(shí)施例的氣化過濾器具有高的耐久加濕性能和耐水耐 擦性。在比較例1及比較例4中，在耐久加濕性能試驗(yàn)后，在水槽中觀察到認(rèn)為是剝落的親 水層的碎片的浮游物。在比較例2中，不存在親水層，因此，在過濾器單板表面不能形成水 膜，不能得到充分的加濕性能。在比較例3中，基材為發(fā)泡形狀，從而，供給的水埋沒在基材 內(nèi)而保持，在表面不形成水膜，因此，保持的水的干燥效率降低，得不到充分的初期加濕性 能。另外，耐久加濕性能也降低，觀察評(píng)價(jià)后的發(fā)泡形狀基材的內(nèi)部的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了在實(shí)施 例的氣化過濾器中未發(fā)現(xiàn)的水垢的析出。通過實(shí)施例10和實(shí)施例1 9及11 21的比較可知，若親水層含有微粒，則在親 水層表面具有微小的面積的孔，因此，在表面形成的水膜保持量增加，初期加濕性能提高。通過實(shí)施例1 9、11 17的比較可知，微粒的含有比率為30質(zhì)量％以上且90 質(zhì)量％以下的實(shí)施例1 9、11 14、16 17的氣化過濾器具有高的初期加濕性能和耐水 耐擦性。在微粒的含有比率大于90質(zhì)量％的實(shí)施例12中，發(fā)現(xiàn)了耐水耐擦性降低的傾向。 在微粒的含有比率小于30質(zhì)量％的實(shí)施例15中，發(fā)現(xiàn)了初期加濕性能降低的傾向。通過實(shí)施例21和實(shí)施例24的比較可知，若親水層的厚度超過8. 0mm，則發(fā)現(xiàn)了耐久加濕性能降低的傾向。通過實(shí)施例22和實(shí)施例23的比較可知，若親水層的厚度小于 0. 5mm,則發(fā)現(xiàn)了初期加濕性能和耐久加濕性能降低的傾向。通過實(shí)施例1 3和實(shí)施例6 8的比較可知，通過親水層利用交聯(lián)劑(硅烷偶 合劑)來交聯(lián)，提高了耐水耐擦性。還有，關(guān)于含有交聯(lián)劑的實(shí)施例1 5及實(shí)施例9，將耐 久加濕性能試驗(yàn)和耐水耐擦性試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行5次，但確認(rèn)到耐久加濕性能不降低，能夠重 復(fù)再使用的顯著的效果。另一方面，在未使用交聯(lián)劑的實(shí)施例6 8的氣化過濾器中，在耐 水耐擦性評(píng)價(jià)中未發(fā)現(xiàn)親水層的剝離。評(píng)價(jià)為“〇”，但其剝離程度極其輕微，未發(fā)現(xiàn)達(dá)到錨 定層的剝離，實(shí)用上具有充分的強(qiáng)度。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的加濕用氣化過濾器不僅在加濕裝置中優(yōu)選使用，而且在空氣清潔器等具 有加濕功能的情況下也優(yōu)選使用。
權(quán)利要求
一種加濕用氣化過濾器，其特征在于，在基材上依次具有過濾器基材、及含有造膜性高分子的錨定層及親水層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕用氣化過濾器，其中， 該親水層含有微粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕用氣化過濾器，其中，在該親水層中，微粒含有比率為30質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕用氣化過濾器，其中， 該親水層是交聯(lián)而成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕用氣化過濾器，其中， 該親水層的厚度為0. 5 μ m以上且8. 0 μ m以下。
6.一種加濕用氣化過濾器層疊體，其中，其是將權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)中記載的加濕用氣化過濾器設(shè)置間隔層疊而成的。
7.—種加濕方法，其使用了權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的加濕用氣化過濾器或權(quán)利 要求6所述的加濕用氣化過濾器層疊體，其中，通過使在該親水層表面形成的水膜的水分氣化，進(jìn)行加濕。
8.—種加濕方法，其使用了權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的加濕用氣化過濾器或權(quán)利 要求6所述的加濕用氣化過濾器層疊體，其中，通過連續(xù)地使在該親水層表面形成的水膜的水分氣化，進(jìn)行加濕。
全文摘要
本發(fā)明涉及以在基材上依次具有過濾器基材、及含有造膜性高分子的錨定層及親水層為特征的加濕用氣化過濾器、將加濕用氣化過濾器設(shè)置間隔而層疊而成的加濕用氣化過濾器層疊體及使用了這些的加濕方法。
文檔編號(hào)F24F6/00GK101855499SQ20088011572
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者中村隆之, 針口秀樹 申請(qǐng)人:三菱制紙株式會(huì)社