JP2004230321A - 円筒状フィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターの周面より均一に、且つフィルターの長さ方向にも均一に清浄空気を噴き出すことのできる円筒状フィルターの製造方法を提供する。
【解決手段】方形シート状の濾材２を、濾材成型用の円柱状、または円筒状の芯材３に巻回して、前記濾材２の重合接着部４を加圧・加熱して接着して濾材２を円筒状に成型する。然る後、前記円筒状の濾材２を前記芯材３より抜き去り、通気通路６を備えた円筒状フィルター１とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄装置に使用する円筒状フィルターの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気清浄装置用のフィルターは、シート状の濾材を、空気の通過面積を増やすために、鋸歯状に折込んで、額縁状の枠に装着固定する構造のものが一般的であった。そして、前記濾材を通過する空気の通過面積は、濾材の折幅と単位長さ当りの折込数の増減で調整されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】而して、空気がフィルターを通過するときに、圧力損失分の力が濾材にかかるが、フィルターの大型化に伴い、この圧力が大きくなく、如何にしてフィルターの強度を強めるかが、今後のフィルター設計・製造の課題の一つである。
【０００４】また、他のフィルター設計・製造の課題として、フィルター面からの噴出し風速の面内均一性がある。すなわち、フィルターを構成する濾材には、厚みにばらつきがあり、結果として空気通気時の圧力損失にばらつきが発生する。また、フィルター面の上流側の風速分布も均一にすることが困難な場合が多く、結果としてフィルター面の下流側の風速分布が不均一になり、この傾向はフィルターが大型化するに従って、大きな課題になりつつある。
【０００５】そして、特にフィルターの設置場所が細長い空間で、且つ空気の供給口が細長い空間の一端部、もしくは両端部の場合、シート状の濾材を鋸歯状に折込むフィルターでは小型フィルターの製作が困難であり、また、従来の平板形フィルターでは狭い空間で空気が通過する濾材面積を増やすことが困難であるという課題があった。
【０００６】更に、平板状フィルターで構成される両面噴出し型空気清浄装置の場合、フィルターの厚みを薄くすることが困難であるという課題があった。
【０００７】本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、濾材を円筒状に成型して円筒状フィルターとすることにより、該円筒状フィルターの周面より均一に、且つフィルターの長さ方向にも均一に清浄空気が噴き出すようにした空気清浄装置用の円筒状フィルターの製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、方形シート状、長尺状、またはテープ状の濾材を、濾材成型用の円柱状、または円筒状の芯材に巻回して、前記濾材の重合接着部を加圧・加熱して接着して濾材を円筒状に成型した後、前記芯材より抜き去り、通気通路を備えた円筒状フィルターとするという手段を採用することにより、上記課題を解決した。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、方形シート状、長尺状、またはテープ状の濾材を、濾材成型用の芯材に巻回して、重合接着部を加圧・加熱して接着し、円筒状フィルターを製造する方法である。以下図面に基づいて本発明円筒状フィルター製造方法について詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明円筒状フィルターの製造方法の第１の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図であり、予め製造する円筒状フィルター１の長さに合わせて方形状にカットされたシート状の濾材２を、所定の径を有する濾材成型用の円柱状または円筒状の芯材３に巻回し、該濾材２の長手方向端縁を重合した重合接着部４を、加圧・加熱ヒータ５により加圧・加熱して接着して前記濾材２を円筒状とし、然る後芯材３を抜き去り、通気通路６を備えた円筒状フィルター１を製造する。
【００１１】図２は、１層の円筒状フィルターを製造する場合の濾材２の採寸状態を示す平面図である。図中、ｌは円筒状フィルターの長さ、ｒは円筒状フィルターの内径の円周長さであり、また４は円筒状に巻回した後、重合して加圧・加熱して接着する重合接着部である。
【００１２】また図３は、２層の円筒状フィルターを製造する場合の濾材２の採寸状態を示す平面図であり、２層となるため、図２の濾材に比して、内径の円周長さが倍の２ｒとなっているだけで、長さｌおよび重合接着部４は図２と同一である。更に、３層フィルターの場合、図示していないが、内径の円周長さが３ｒとなる。以下、多層になると、その倍数ｒとなる。
【００１３】そして、本発明の第１の実施の形態における円筒状フィルターの製造方法においては、円筒状フィルター１の内径と等しいか、またはそれより小さい径で、熱伝導率の低い合成樹脂製の円柱状、または円筒状の芯材３、あるいは熱伝導率の低い合成樹脂を外周面にコーティングした合成樹脂または金属製の円柱状、または円筒状の芯材３の外周面に、前記円筒状フィルター１の円周長さ、または該円周の倍数長さに、前記重合接着部４の長さを加えた寸法の幅で、且つ該円筒状フィルター１の長さに等しい長さを備えた方形状シートより成る濾材２を巻回し、前記濾材２の重合接着部４の部分を、加圧・加熱ヒータ５で加圧しながら加熱して接着して、濾材２を円筒状に巻回した後、前記円筒状の濾材２を芯材３から抜き去ることにより、中央に通気通路６を備えた円筒状フィルター１が製造される。なお、前記加圧・加熱ヒータ５は、重合接着部４全体を同時に加圧・加熱作業ができるように、特に限定する必要はないが、図１に示すように、濾材２の長さと同一長さに形成することが推奨される。
【００１４】前記重合接着部４の加圧・加熱ヒータ５による接着は、空気清浄装置内に使用される濾材２が、ガラス繊維または樹脂繊維を繋ぎ用樹脂で固めて、不織布としているため、濾材２の重合接着部４を重合し、該重合接着部４を不織布の軟化温度まで加熱し、圧力を加えると接着できる特性を利用したものである。
【００１５】更に、前記芯材３を熱伝導率の低い合成樹脂で形成するか、あるいは熱伝導率の低い合成樹脂を芯材３にコーティングすることにより、前記加圧・加熱ヒータ５からの熱が、前記芯材３を通して逃げることがないよう配慮されている。
【００１６】なお、前記芯材３に濾材２を巻回した後、前記加圧・加熱ヒータ５で重合接着部４を加圧・加熱して接着する際、特に限定する必要はないが、好ましくは濾材２が円筒状を保持するよう、断面半円状をした凹部７を備えた形状保持ガイド８を、前記凹部７内に前記濾材２下方部を載置するようにして設置し、加圧・加熱ヒータ５による加圧・加熱作業をすることにより、濾材２を円筒状に保持したまま、重合接着部４の加圧・加熱および接着作業がスムーズに行える。
【００１７】前記製造方法により得られた円筒状フィルター１は、図４〜図５に示すように、有底筒状体１０の周壁に、前記円筒状フィルター１の通気通路６に連通する空気供給孔１１を穿設して形成された空気取り入れ部材１２を、該円筒状フィルター１の両端部に嵌装して、シール部材１３により密に固定して空気清浄装置１４が形成される。
【００１８】前記空気清浄装置１４は、各空気取り入れ部材１２の各空気供給孔１１と、図示していない送気ダクト・チューブ等の送気手段で連結された図示していないファン等の空気供給装置から、前記各空気供給孔１１を介して前記通気通路６内に送気して、該通気通路６内に送気された空気を、前記空気供給装置の送風圧により、清浄空気として、前記円筒状フィルター１の周面より均一に、且つ該円筒状フィルター１の長さ方向にも均一に噴き出すことができる。
【００１９】なお、前記空気清浄装置１４は、空気清浄装置１４の設置場所が細長く、且つ空気供給が長さ方向両端部からに限られ、更に設置場所の長さ方向および設置場所の周面に均一な清浄空気を噴き出すことが要求される場合に採用される。
【００２０】更に、前記図４〜図５に示す空気清浄装置１４は、円筒状フィルター１の両端部に空気供給孔１１を穿設した空気取り入れ部材１２が、それぞれ嵌装固定されているのに対し、図６に示すように、前記円筒状フィルター１の一方端に前記空気取り入れ部材１２を嵌装すると共に、該円筒状フィルター１の他方端部に凹状の蓋部材１５を嵌装して、それぞれシール部材１３により密に固定して空気清浄装置１４ａを形成してもよい。
【００２１】なお、前記空気清浄装置１４ａは、空気清浄装置１４ａの設置場所が細長く、且つ空気供給が長さ方向一方端部からに限られ、更に設置場所の長さ方向および設置場所の周面に均一な清浄空気を噴き出すことが要求される場合に採用される。
【００２２】また、前記製造方法によって得られた円筒状フィルター１は、前記図３〜図５に示すように１本でも使用することができるが、該円筒状フィルター１を複数本並列して使用することもできる。
【００２３】図７は、本発明円筒状フィルターの製造方法の第２の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。前記第１の実施の形態による製造方法が、予め円筒状フィルター１の長さと内径の円周長さに合わせてカットされた方形シート状の濾材２を使用するのに対し、第２の実施の形態による製造方法は、広幅で、且つ長尺状の濾材２を使用するものである。なお、図７においては、濾材２は芯がない渦巻き状に巻き込まれているが、芯に巻き込まれているものであってもよい。
【００２４】すなわち、第２の実施の形態による製造方法においては、前記広幅で、且つ長尺状の濾材２は、予め円筒状フィルター１の円周長さに、重合接着部４の長さを加えた寸法の幅に形成する必要がある。
【００２５】そして、前記寸法幅に形成された濾材２を引き出しながら、前記第１の実施の形態におけると同一構成の芯材３に巻回して、前記濾材２の重合接着部４を加圧・加熱ヒータ５で加圧しながら加熱して接着することにより、連続的に濾材２を円筒状に巻回した後、必要長さ部分を芯材３の前方側へ押出して抜き去り、カッター１６で所定長さに切断して、中央に通気通路６を備えた円筒状フィルター１を製造する。
【００２６】前記第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態において説明した凹部７を備えた形状保持ガイド８を使用することが好ましく、これにより加圧・加熱ヒータ５による加圧・加熱作業をすることにより、濾材２を円筒状に保持したまま、重合接着部４の加圧・加熱および接着作業がスムーズに行える。なお、第２の実施の形態における加圧・加熱ヒータ５は、特に限定する必要はないが、連続的に巻回されて行く濾材２の加圧・加熱作業に適するよう、図７に示すように、前記第１の実施の形態におけるものに比して、長さを短く形成することが推奨される。
【００２７】そして、前記第２の実施の形態による製造方法によって得られた円筒状フィルター１の作用および効果は、前記第１の実施の形態による製造方法によって得られた円筒状フィルター１と同一であるので、説明を省略する。
【００２８】次に、図８は、本発明円筒状フィルターの製造方法の第３の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。前記第２の実施の形態による製造方法が、渦巻き状に巻き込まれた広幅で、且つ長尺状の濾材２を使用するのに対し、第３の実施の形態による製造方法は、テープ状に巻き込まれた狭い幅で、且つ長尺状の濾材２を使用するものである。
【００２９】すなわち、第３の実施の形態による製造方法においては、テープ状に巻き込まれた狭い幅で、且つ長尺状の濾材２を引き出しながら、前記第１の実施の形態におけると同一構成の芯材３に螺旋状に、且つ端縁部を重合して、重合接着部４を設けるようにして、巻回して行き、前記濾材２の重合接着部４を加圧・加熱ヒータ５で加圧しながら加熱して接着することにより、連続的に濾材２を円筒状に巻回して、必要長さ部分を芯材３の前方側へ押出し、カッター１６で所定長さで切断して円筒状フィルター１を製造する。
【００３０】前記第３の実施の形態においても、前記第１の実施の形態において説明した凹部７を備えた形状保持ガイド８を使用することが好ましく、これにより加圧・加熱ヒータ５による加圧・加熱作業をすることにより、濾材２を円筒状に保持したまま、重合接着部４の加圧・加熱および接着作業がスムーズに行える。なお、第３の実施の形態における加圧・加熱ヒータ５は、特に限定する必要はないが、螺旋状に連続的に巻回されて行く濾材２の加圧・加熱作業に適するよう、図８に示すように、前記第２の実施の形態におけるものに比して、長さを短く形成することが推奨される。
【００３１】そして、前記第３の実施の形態による製造方法によって得られた円筒状フィルター１の作用および効果は、前記第１の実施の形態による製造方法によって得られた円筒状フィルター１と同一であるので、説明を省略する。
【００３２】前記第１〜第３の実施の形態における重合接着部４加圧・加熱においては、電気式ヒータ、あるいは超音波式ヒータを用いることが推奨される。すなわち、濾材２の接着部は重合されるため厚みが増し、空気が通りにくくなる。濾材の面積を広くして、フィルターとしての塵の捕集効率を向上させるためには、濾材２の重合部分を狭く、然も重合部からの空気の洩れをなくすよう確実に接着する必要がある。そして、前記電気式ヒータおよび超音波式ヒータは、ヒータの形状を小型にでき、接着位置を正確に、更に濾材２の材質、厚みに応じて加熱温度を正確に調整できるので、本発明製造方法に採用できる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は上述のようであるから、方形シート状、長尺状、あるいはテープ状のいずれも濾材も、芯材に巻回し、重合接着部を加圧・加熱して接着して濾材を円筒状に形成し、然る後、該濾材を芯材より抜き去ることにより、あるいは抜き去った後、所定長さに切断することにより、円筒状フィルターを極めて簡単に製造することができるのである。
そして、前記製造方法によって得られた円筒状フィルターの両端に、空気供給孔を備えた空気取り入れ部材を嵌装してシール材により固定するか、あるいは、前記円筒状フィルターのいずれか一方端に、空気供給孔を備えた空気取り入れ部材を、また他方端に蓋部材を嵌装してそれぞれシール材により固定することにより、空気清浄装置とすることができ、設置場所が細長く、且つ空気供給が長さ方向両端部または一方側に限られ、且つ設置場所の周面に均一な清浄空気を噴き出すことが要求される場合に採用される。更に、前記円筒状フィルターを複数本並列して使用することもでき、その用途に応じて任意の本数を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明円筒状フィルターの製造方法の第１の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】同第１の実施の形態による１層の円筒状フィルターの製造方法に使用する濾材の採寸状態を示す平面図である。
【図３】同第１の実施の形態による２層の円筒状フィルターの製造方法に使用する濾材の採寸状態を示す平面図である。
【図４】本発明製造方法によって得られた円筒状フィルターを用いて空気清浄装置を製造する状態を示す組立分解斜視図である。
【図５】本発明製造方法によって得られた円筒状フィルターを用いた空気清浄装置の斜視図である。
【図６】本発明製造方法によって得られた円筒状フィルターを用いた空気清浄装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図７】本発明円筒状フィルターの製造方法の第２の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。
【図８】本発明円筒状フィルターの製造方法の第３の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
１ 円筒状フィルター、 ２ 濾材、 ３ 芯材、 ４ 重合接着部、 ５ 加圧・加熱ヒータ、 ６ 通気通路、 １６ カッター。

Claims (6)

1. 方形シート状、長尺状、またはテープ状の濾材を、濾材成型用の円柱状、または円筒状の芯材に巻回して、前記濾材の重合接着部を加圧・加熱して接着して濾材を円筒状に成型した後、前記芯材より抜き去り、通気通路を備えた円筒状フィルターとすることを特徴とする円筒状フィルターの製造方法。
2. 方形シート状の濾材を、濾材成型用の円柱状、または円筒状の芯材に巻回して、前記濾材の重合接着部を加圧・加熱して接着して濾材を円筒状に成型した後、前記芯材より抜き去り、通気通路を備えた円筒状フィルターとする円筒状フィルターの製造方法であって、
   前記円筒状フィルターの内径と等しいか、またはそれより小さい径で、熱伝導率の低い合成樹脂製、または熱伝導率の低い樹脂をコーティングした濾材成型用の芯材の外周面に、円筒状フィルターの円周長さ、または該円周の倍数長さに、前記重合接着部の長さを加えた寸法の幅で、且つ該円筒状フィルターの長さに等しい長さの方形シート状の濾材を巻回し、前記濾材の重合接着部を、加圧・加熱ヒータで加圧しながら加熱し、接着することにより、前記濾材を１層、または多層の円筒状フィルターとすることを特徴とする円筒状フィルターの製造方法。
3. 長尺状の濾材を、濾材成型用の円柱状、または円筒状の芯材に巻回して、前記濾材の集合接着部を加圧・加熱して接着して濾材を円筒状に成型した後、前記芯材より抜き去り、通気通路を備えた円筒状フィルターとする円筒状フィルターの製造方法であって、
   前記円筒状フィルターの内径と等しいか、またはそれより小さい径で、熱伝導率の低い合成樹脂製、または熱伝導率の低い樹脂をコーティングした濾材成型用の芯材の外周面に、円筒状フィルターの円周長さに、前記重合接着部の長さを加えた寸法の幅の長尺状の濾材を巻回し、前記濾材の重合接着部を加圧しながら加熱して接着することにより、円筒状濾材を連続的に形成する一方、必要長さの前記円筒状濾材を前記芯材の前方部に押し出して引き抜き、然る後所定長さにカッターにより切断することを特徴とする円筒状フィルターの製造方法。
4. テープ状に巻き込まれた濾材を、濾材成型用の円柱状、または円筒状の芯材に巻回して、前記濾材の集合接着部を加圧・加熱して接着して濾材を円筒状に成型した後、前記芯材より抜き去り、通気通路を備えた円筒状フィルターとする円筒状フィルターの製造方法であって、
   前記円筒状フィルターの内径と等しいか、またはそれより小さい径で、熱伝導率の低い合成樹脂製、または熱伝導率の低い樹脂をコーティングした濾材成型用の芯材の外周面に、前記長尺状の濾材を螺旋状に巻回し、前記濾材の重合接着部を、加圧しながら加熱して接着することにより、円筒状濾材を連続的に形成する一方、必要長さの前記円筒状濾材を前記芯材の前方部に押し出して引き抜き、然る後所定長さにカッターにより切断することを特徴とする円筒状フィルターの製造方法。
5. 請求項２〜４記載の加圧・加熱ヒータが電気式ヒータである円筒状フィルターの製造方法。
6. 請求項２〜４記載の加圧・加熱ヒータが超音波式ヒータである円筒状フィルターの製造方法。

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