JP2010162449A

JP2010162449A - フィルタエレメントの製造方法及びフィルタエレメントの製造に使用する治具

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Publication number: JP2010162449A
Application number: JP2009005365A
Authority: JP
Inventors: Koji Imai; 孝次今井
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2029-01-14
Also published as: JP5285443B2

Abstract

【課題】少量多品種生産が可能で、しかも作業工程が少なく多くの手間を必要とせず、低コストにフィルタエレメントを製造することができるフィルタエレメントの製造方法及びフィルタエレメントの製造に使用する治具を提供する。
【解決手段】ジグザグ形状に折り加工した濾材の端部を接合して中空円筒状に形成して筒状プリーツ濾材１０３とした後、前記筒状プリーツ濾材１０３の両端面にリング状のエンドシート１０４を取り付けるフィルタエレメント１０１の製造方法において、前記筒状プリーツ濾材１０３の外周側に接する外側治具１０５と前記筒状プリーツ濾材１０３の内周側に接する内側治具１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂとの間に前記筒状プリーツ濾材１０３を挟み込み、この状態で前記筒状プリーツ濾材１０３の両端面に前記エンドシート１０４を接着剤を介して接合する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、空気清浄器、エアーコンディショナー、換気空調用フィルタなどの除塵や脱臭を目的とするエアフィルタなどに用いられるプリーツが形成され、かつ中空円筒状のフィルタエレメントの製造方法及びフィルタエレメントの製造に使用する治具に関する。詳細には、少量多品種生産が可能で、しかも作業工程が少なく多くの手間を必要とせず、低コストにフィルタエレメントを製造することができるフィルタエレメントの製造方法及びフィルタエレメントの製造に使用する治具に関する。

従来より、ジグザグ形状に折り加工した濾材の端部を接合して中空円筒状に形成した筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けてなるフィルタエレメントが空気の濾過などに用いられている。

このようなフィルタエレメント１としては、例えば図１２及び図１３に示すように、ジグザグ状にプリーツ加工したフィルタ２を円筒状に丸めて、その端部を熱硬化性樹脂で接着した後、その内側に円筒状の金属多孔板からなる芯材３を挿入することでフィルタ構造体４を形成し、次いで、中央に円柱状の中軸５を有し、耐熱性エポキシ樹脂が注入されたい型６の前記中軸５にフィルタ構造体４を挿入し、その上で前記耐熱性エポキシ樹脂を加熱、硬化させることにより、前記フィルタ構造体４の端面にエンドキャップ７を接合する、という方法で製造されたものがある（特許文献１参照）。

しかし、このような方法で製造する場合、芯材３が必要であり、さらにフィルタ２を円筒状に丸めて、その端部を熱硬化性樹脂で接着した後、芯材３を挿入し、得られたフィルタ構造体４をい型６の中軸５に挿入し、その上で前記耐熱性エポキシ樹脂を加熱、硬化させ、離型するといった工程を必要としており、多くの手間がかかると共に、コスト高になるという問題があった。

そこで、さらに容易に組み立てられるようにしたフィルタエレメントも提案されている（特許文献２参照）。例えば図１４に示すフィルタエレメント１１は、上下エンドプレート１３の間にひだ折りされかつ円筒状に形成された濾過部材１２と、補強孔開き内筒１４を挟み込んで固着したものであり、前記上下エンドプレート１３並びに補強孔開き内筒１４を可燃性の樹脂から形成し、前記エンドプレート１３の濾過部材１４側にこのエンドプレート１３を構成する樹脂よりも低融点の接着樹脂層１５を一体的に積層形成しすると共に全体を可燃材で形成したことを特徴とするものである。

このフィルタエレメント１１の場合、全体が可燃物で形成されているため、焼却が可能であり、産業廃棄物規制に対応可能であると共に、濾過部材１２にエンドプレート１３を固着するための接着樹脂層１５がエンドプレート１３を構成する樹脂に一体的に積層形成されているため、接着剤の調整と塗布作業が不要となり、作業工程の簡素化並びに効率化を実現することができる、というメリットがある。

ところが、特許文献２記載のフィルタエレメントの製造方法では、補強孔開き内筒１４が必要であり、頑丈な構造を必要としないフィルタエレメントに対しては、補強孔開き内筒１４は不要な構成であり、その分コスト高を招く恐れがある。

補強孔開き内筒のような構成を必要とせず、しかも組み立てが容易なフィルタエレメントとしては、例えば特許文献３及び４に記載のものがある。特許文献３記載のフィルタエレメント２１は、図１５に示すように、紙または不織布を蛇腹状かつリング状に整形した濾過材２２と、これを上下から支持する古紙と合成樹脂とで構成した円環状の支持部材２３とからなり、これら濾過材２２及び支持部材２３が一体的にアセンブリされてクリーナケース（図示しない）内に収納されて、エンジンに供給される吸入空気を浄化するようにしたものである。

このフィルタエレメント２１は、該フィルタエレメント２１を構成する濾過材２２及び支持部材２３が紙、不織布、古紙、合成樹脂といった素材で構成されているため、焼却が可能であり、産業廃棄物規制に対応可能であるといったメリットを有するものの、支持部材２３は、濾過材２２の両端面に被せることができるようにキャップ状に形造られていることから（図１５参照）、フィルタエレメント２１を製造する前段階として、そのような形状を有する支持部材２３を成形する必要がある。さらに、多様性に富むフィルタエレメントに対応するために、フィルタエレメントの種類毎に専用の支持部材を成形しなければならず、その分コスト高になるといったデメリットがあった。

一方、特許文献４記載のフィルタエレメント３１は、図１６に示すように、断面波形状濾材３２を平面状としてその両端に合成樹脂製の板状鍔３４を射出成形により一体に成形し、その上で前記断面波形状濾材３２を円筒状に丸めてその板状鍔３４にエンドプレート３３を溶着する、といった工程を経て製造されていた。

しかし、このフィルタエレメント３１にあっては、断面波形状濾材３２を平面状としてその両端に合成樹脂製の板状鍔３４を射出成形により一体に成形する必要があり、その分手間がかかりコスト高になるといった不具合があった。

特開昭５６−４６７１９号公報実開平５−２７０７号公報特開平１０−３３７４２４号公報特開昭５２−８９８６９号公報

本発明は、このような技術的課題を鑑みなされたものであり、少量多品種生産が可能で、しかも作業工程が少なく多くの手間を必要とせず、低コストにフィルタエレメントを製造することができるフィルタエレメントの製造方法及びフィルタエレメントの製造に使用する治具を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、請求項１〜５記載の発明は、ジグザグ形状に折り加工した濾材の端部を接合して中空円筒状に形成して筒状プリーツ濾材とした後、前記筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けるフィルタエレメントの製造方法において、
前記筒状プリーツ濾材の外周側に接する外側治具と前記筒状プリーツ濾材の内周側に接する内側治具との間に前記筒状プリーツ濾材を挟み込み、この状態で前記筒状プリーツ濾材の両端面に前記エンドシートを接着剤を介して接合することを特徴とするフィルタエレメントの製造方法をその要旨とした。

また、請求項６記載の発明は、ジグザグ形状に折り加工した濾材の端部を接合して中空円筒状に形成して筒状プリーツ濾材とした後、前記筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けるフィルタエレメントの製造に使用する治具であって、
前記筒状プリーツ濾材の外周側に接する変形可能な外側治具と前記筒状プリーツ濾材の内周側に接する変形可能な内側治具とからなり、
前記外側治具と内側治具との間に前記筒状プリーツ濾材を挟み込んで該筒状プリーツ濾材の形状を固定し、この状態で前記筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを接着剤を介して接合した後、前記外側治具及び内側治具を変形させることにより前記筒状プリーツ濾材の内側と外側とから前記外側治具及び内側治具を取り外すことができるようにしたことを特徴とするフィルタエレメントの製造用治具をその要旨とした。

本発明のフィルタエレメントの製造方法及びフィルタエレメントの製造に使用する治具にあっては、円筒状の金属多孔板からなる芯材やエンドキャップを有しない、簡易な構造を有するフィルタエレメントを製造するに際し、少量多品種生産が容易にでき、また作業工程が少なく多くの手間を必要としないので、製造コストも安価である、といった効果を奏する。

本発明の製造方法により得られたフィルタエレメントを示す斜視図。本発明の外側治具を示す斜視図。本発明の外側治具を開いた状態を示す斜視図。筒状プリーツ濾材の外周に外側治具を配した状態を示す平面図。本発明の内側治具を示す斜視図。本発明の内治具を閉じた状態を示す斜視図。筒状プリーツ濾材の内周に下側の内側治具を配した状態を示す平面図。筒状プリーツ濾材の内周に上側の内側治具を配した状態を示す平面図。筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを配置し、仮接着した状態を示す平面図。筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを配置し、仮接着した状態を示す切り欠き斜視図。筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを仮接着したものを平板プレス機で加熱加圧している状態を示す正面図。従来のフィルタエレメントの製造に用いる鋳型を示す斜視図。従来のフィルタエレメントを展開した状態を示す斜視図。従来の別のフィルタエレメントを示す断面図。従来のさらに別のフィルタエレメントを示す分解斜視図。従来のさらに別のフィルタエレメントを示す分解斜視図。

以下、本発明のフィルタエレメントの製造方法（以下、単に製造方法という）及びフィルタエレメントの製造に使用する治具（以下、単に治具という）を更に詳しく説明する。尚、本発明の治具は、製造方法の説明の中で併せて説明する。

本発明は、図１に示すように、ジグザグ形状に折り加工した濾材１０２の端部を接合して中空円筒状に形成した筒状プリーツ濾材１０３の両端面にリング状のエンドシート１０４が取り付けられたフィルタエレメント１０１を製造する新規な製造方法を提案するものである。

フィルタエレメント１０１を構成する濾材１０２としては、プリーツ形成が可能である限り、特に限定されず、例えば不織布、織編物または紙のいずれか、これら不織布、織編物または紙を複数組み合わせたもの、或いは不織布、織編物または紙のいずれかに補強材を積層したものなどを用いることができる。また、濾材１０２として不織布を用いる場合、例えばバインダ接着型不織布、水流絡合不織布、ニードルパンチ不織布、繊維融着不織布、スパンポンド不織布、メルトブロー不織布或いはこれらの不織布及び紙のいずれかを適宜組み合わせた複合不織布を用いることができる。尚、メルトブロー不織布の場合、その繊維径は１０ｍμ以下が好ましい。

濾材１０２として不織布を用いる場合、不織布の材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、ポリビニルアルコール繊維、合成パルプなどの合成繊維の他、レーヨンなどの半合成繊維、綿及びパルプ繊維などの天然繊維、或いはガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維などの無機繊維を単独で、或いはこれらの繊維を適宜組み合わせて用いることができる。

フィルタエレメント１０１を構成する濾材１０２には、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗アレルゲン物質、難燃剤、活性炭、触媒粒子、脱臭材、機能性粒子などの機能性物質を含ませたり、担持させたりすることができる。

濾材１０２は、折り加工されて多数のプリーツが形成されているが、プリーツ加工法としては、従来より知られたレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法やジグザグ形状に成形された押型でプレス方法などがある。

濾材１０２に形成されるプリーツの高さとしては、５−６０ｍｍが好ましく、より好ましくは８−３０ｍｍである。プリーツのピッチとしては、１−１０ｍｍが好ましく、より好ましくは２−８ｍｍである。

また、濾材１０２の折り加工されたプリーツ間隔を保持するため、隣り合うプリーツと直交する方向に線状の樹脂固形物からなるセパレータを配することもできる。樹脂固形物としては、例えば発泡または無発泡のホットメルト樹脂やウレタン樹脂などを使用することができる。この樹脂固形物からなるセパレータは、濾材１０２を補強する効果も備えており、該樹脂固形物を濾材１０２の隣り合うプリーツと直交する方向に連続的にまたは不連続的に塗布することで形成することができる。尚、樹脂固形物は、本発明のフィルタエレメント１０１における濾材１０２の被処理流体の流入側または流出側の少なくとも一方に設けることができる。

上述の如くしてジグザグ形状に折り加工した濾材１０２を丸めてその端部を接合して中空円筒状の筒状プリーツ濾材１０３を作製する。端部の接合は、本発明のフィルタエレメントを除塵用濾材として用いる場合、超音波溶着による接合が好ましく、ガス除去濾材として用いる場合、ホットメルト樹脂を用いる接合法が望ましい。尚、ジグザグ形状に折り加工した濾材１０２を丸めてその端部を接合することで作製される筒状プリーツ濾材１０３としては、図１に示すように、円筒状のほかに、断面が楕円形の筒状の外形を採ることもできる。

筒状プリーツ濾材１０３の両端面に取り付けるエンドシート１０４は、前記筒状プリーツ濾材１０３を上下で支持し、これを補強すると共に、筒状プリーツ濾材１０３の端部からのエアーリークを防止する部材であり、不織布、織編物、フィルム、発泡樹脂板、樹脂薄板、金属薄板、板紙などのシート材料をリング状に成型したものである。成型方法としては特に限定されず、例えばガスケットカッターを利用してリング状にカットしたり、打ち抜き刃型を用いてリング状に打ち抜いたりする方法を用いることができる。

不織布や発泡樹脂板などのシート材料を用いてエンドシート１０４を作製した場合、該エンドシートは、ある程度の強度を保ちながら、しかも厚さも嵩高でクッション性を有するものとなる。またこのエンドシートの場合、フィルタエレメントと取付用の剛性枠との気密性に優れるものとなる。さらに、活性炭などの粒子が担持された濾材からなる筒状プリーツ濾材に取り付ける場合においても、不織布や発泡樹脂板などのシート材料を用いたエンドシートの場合、弾力性があるため、接着がし易いというメリットがある。

特に強固なフィルタエレメント１０１を得る必要がある場合、硬質の不織布をエンドシート１０４として用いることが好ましい。硬質の不織布（２７０ｇ／ｍ²（好ましくは２００−３５０ｇ／ｍ²）は、例えば熱接着性合成繊維（低融点ポリエステル繊維など）と高融点合成繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維など）とを混合し、カード機などにより２４０ｇ／ｍ²（好ましくは１００−４００ｇ／ｍ²）の繊維ウェブを形成し、次いで、この繊維ウェブを加熱加圧した一対のロール（好ましくは凹凸を有するロールと平滑なロール）の間に通して、前記熱接着性合成繊維が部分的に接着または融着した厚さ０．９ｍｍ（好ましくは０．５−２ｍｍ）の繊維シートを形成し、次いで、この繊維シートにエマルジョン化されたアクリル系バインダーを含浸させ、乾燥、架橋させる、といった方法を採ることで得ることができる。

またエンドシート１０４の幅は、図９に示すように、筒状プリーツ濾材１０３の端面の幅（濾材１０２に形成されるプリーツの高さ）よりも大きな寸法に設けることが望ましい。このようなエンドシート１０４とすることで、エンドシート１０４の内側を筒状プリーツ濾材１０３の端面における最内側点よりも内側に位置させると共にエンドシート１０４の外側を、筒状プリーツ濾材１０３の端面における最外側点よりも外側に位置させるようにして、該エンドシート１０４を筒状プリーツ濾材１０３の両端面に取り付けることができる。このようにエンドシート１０４を筒状プリーツ濾材１０３の両端面に取り付けた場合、得られるフィルタエレメント１０１は、筒状プリーツ濾材１０３の両端面が破損し難くなり、端部からのエアーリークの恐れが少なくなり、また保形性に優れたものとなる。

図９及び図１０に示すように、エンドシート１０４は、筒状プリーツ濾材１０３の端面に接着剤を介して接合されるのであるが、エンドシート１０４と筒状プリーツ濾材１０３とを接合する接着剤をエンドシート１０４の接合面側に設けておくこともできる。例えばエチレン酢酸ビニル系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン系ブロックポリマーなどの熱可塑性ゴムからなるホットメルト樹脂をホットメルトガンで点状に塗布しておき、筒状プリーツ濾材１０３の端面に仮接着し、その後、加熱加圧することで該エンドシート１０４を筒状プリーツ濾材１０３の端面に接合するようにすることができる。

また、エンドシート１０４には熱可塑性の樹脂層が設けられているが、このようなエンドシート１０４として、接着剤または接着性のシートを付着した複合材を用いることもできる。エンドシート１０４の熱可塑性の樹脂層に接着剤を付着する場合、該接着剤にはホットメルト樹脂を用いることができる。また、接着性のシートとしては、例えばホットメルト樹脂シートを積層して、エンドシートの基材に加熱接着した複合材を用いることができる。

上述のジグザグ形状に折り加工した濾材１０２の端部を接合して中空円筒状に形成した筒状プリーツ濾材１０３の両端面に、リング状のエンドシート１０４を取り付ける際、本発明の製造方法では、図２及び３に示す外側治具１０５と図５及び６に示す内側治具１１１、１１２を用いている。これら外側治具１０５と内側治具１１１、１１２は、筒状プリーツ濾材１０３の両端面に、リング状のエンドシート１０４を取り付ける際、筒状プリーツ濾材１０３の形態を保持し、筒状プリーツ濾材１０３の両端面にリング状のエンドシート１０４を簡単かつ確実に取り付けることができるようにするための治具である。

外側治具１０５は、筒状プリーツ濾材１０３の外周側に接するように設けられており、図４に示すようにジグザグ形状に折り加工した濾材１０２の端部を接合して中空円筒状に形成した筒状プリーツ濾材１０３の外周に配したとき、筒状プリーツ濾材１０３外面に接してこれを支持するようになっている。図２及び図３の例では、外側治具１０５は、２つの分割体からなり、上側の半円形のリング状ボード１０６ａ、１０６ｂと、下側の半円形のリング状ボード１０７ａ、１０７ｂと、該外側治具１０５を所定の高さに保持する支柱部１０８ａ、１０８ｂとからなる。

尚、外側治具１０５を所定の高さに保持するとは、外側治具１０５を筒状プリーツ濾材１０３の外周に配したとき、上側の半円形のリング状ボード１０６ａ、１０６ｂと下側の半円形のリング状ボード１０７ａ、１０７ｂの各外面から筒状プリーツ濾材１０３の端部が僅かに露出する程度の高さに保持することを意味する。

外側治具１０５の２つの分割体は、その一端部に蝶番１０９が取り付けられ、図３に示すように開閉可能に設けられると共に、他端部にはパッチン錠１１０が取り付けられて、リング形状が固定されるようになっている。そして、図示の外側治具１０５の場合、２つの分割体を蝶番１０９を介して開いた状態とした上で筒状プリーツ濾材１０３周りに取り付けて、パッチン錠１１０で固定するといった手順で筒状プリーツ濾材１０３の外周に配することができる。尚、図２及び図３の例では、２つの分割体を蝶番１０９とパッチン錠１１０で一体化しているが、粘着テープで２つの分割体の両端部を接合するようにしてもよい。この場合、粘着テープを剥がせば２つに分割することができる。

尚、外側治具の構造、形態は、筒状プリーツ濾材の外周側に接するように設けられており、該筒状プリーツ濾材の外周に配したとき、筒状プリーツ濾材外面に接してこれを支持することができるならば、特に限定されない。例えば浮き輪状のゴム容器であって、筒状プリーツ濾材の外周に配した後、容器内部に空気を入れて膨らませることで、筒状プリーツ濾材の外周側に接するようにできるようにしたものも外側治具として用いることができる。このような外側治具の場合、筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けた後、空気を抜くことで簡単に治具を取り除くことができる。外側治具の材料としては、紙、木、合成樹脂、ゴムなどからなる板材が好ましい。このような材料を用いた場合、熱成形時に熱が残留して、濾材を変形させるなどの悪影響を及ぼす恐れが少ないという利点がある。図示の例では、フェノール樹脂等の熱硬化性の耐熱性樹脂を外側治具の材料として用いた。

次いで、図７及び図８に示すように、筒状プリーツ濾材１０３の内側に内側治具１１１及び１１２を配置して内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５との間に前記筒状プリーツ濾材１０３を挟み込む。内側治具１１１及び１１２は、筒状プリーツ濾材１０３の内周側に接するように設けられており、これら内側治具１１１及び１１２を筒状プリーツ濾材１０３の内周に配したとき、該内側治具１１１及び１１２は筒状プリーツ濾材１０３内面に接してこれを支持するようになっている。図５及び図６の例では、内側治具１０５は、２つの分割体からなり、上側の半円形の２枚のボード１１１ａ、１１１ｂと下側の半円形の２枚のボード１１２ａ、１１２ｂとから構成されている。上側のボード１１１ａ、１１１ｂ、下側のボード１１２ａ、１１２ｂには、それぞれ下駄の歯状のスペース部材１１３ａ、１１３ｂ、１１４ａ、１１４ｂが設けられており、上側の半円形の２枚のボード１１１ａ、１１１ｂと下側の半円形の２枚のボード１１２ａ、１１２ｂを上下に重ねたときに、各スペース部材１１３ａ、１１３ｂ、１１４ａ、１１４ｂが突き合わせた状態となり、内側治具１１１及び１１２を所定の高さに保持するようになっている。尚、所定高さに保持するために、上下のスペース部材の間に上下のスペース部材とは別のスペース部材を挿入することも可能である。

尚、内側治具１１１及び１１２を所定の高さに保持するとは、内側治具１１１及び１１２を上下に重ねて筒状プリーツ濾材１０３の内周に配したとき、上側のボード１１１ａ、１１１ｂと下側のボード１１２ａ、１１２ｂの各外面から筒状プリーツ濾材１０３の端部が僅かに露出する程度の高さに保持することを意味する。

内側治具１１１、１１２を構成する上側のボード１１１ａ、１１１ｂと下側のボード１１２ａ、１１２ｂは、図５及び図６に示すように、それぞれ端部に取り付けた蝶番１１５、１１６を介して開閉可能に設けられている。そして、図示の内側治具１１１、１１２の場合、２つの分割体を蝶番１１５、１１６を介して略くの字状に閉じた状態で筒状プリーツ濾材１０３の内周に挿入し、その後て蝶番１１５、１１６を介して開いた状態とするといった手順で筒状プリーツ濾材１０３の内周に配することができる。尚、図２及び図３の例では、２つの分割体を蝶番１１５、１１６一体化しているが、粘着テープで２つの分割体の両端部を接合するようにしてもよい。この場合、粘着テープを剥がせば２つに分割することができる。

また、図示の例では、まず、図７に示すように、蝶番１１６で一体化された下側のボード１１２ａ、１１２ｂをスペース部材１１４ａ、１１４ｂが上側となるようにして、筒状プリーツ濾材１０３の内周に配置し、その後、図８に示すように、蝶番１１５で一体化された上側のボード１１１ａ、１１１ｂをスペース部材１１３ａ、１１３ｂが下側となるように、下側のボード１１２ａ、１１２ｂ上に重ねて筒状プリーツ濾材１０３の内周に配置した。これにより、下側のスペース部材１１４ａ、１１４ｂと上側のスペース部材１１３ａ、１１３ｂが突き合わせ状態となり、内側治具１１１及び１１２を所定の高さに保持するようになる。

以上、図７及び図８に示すように、筒状プリーツ濾材１０３の内側に内側治具１１１及び１１２を配置して内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５との間に前記筒状プリーツ濾材１０３を挟み込むことで、筒状プリーツ濾材１０３は、内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５とによって外側と内側とから支持されることになり、筒状プリーツ濾材１０３の両端面に、リング状のエンドシート１０４を取り付ける際、内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５とが筒状プリーツ濾材１０３の形態を保持し、筒状プリーツ濾材１０３の両端面にリング状のエンドシート１０４を簡単かつ確実に取り付けることができるようになる。

尚、内側治具の構造、形態は、筒状プリーツ濾材の内周側に接するように設けられており、該筒状プリーツ濾材の内周に配したとき、筒状プリーツ濾材内面に接してこれを支持することができるならば、特に限定されない。例えば風船状のゴム容器であって、筒状プリーツ濾材の内周に配した後、容器内部に空気を入れて膨らませることで、筒状プリーツ濾材の内周側に接するようにできるようにしたものも内側治具として用いることができる。このような内側治具の場合、筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けた後、空気を抜くことで簡単に治具を取り除くことができる。内側治具の材料としては、紙、木、合成樹脂、ゴムなどからなる板材が好ましい。このような材料を用いた場合、熱成形時に熱が残留して、濾材を変形させるなどの悪影響を及ぼす恐れが少ないという利点がある。図示の例では、フェノール樹脂等の熱硬化性の耐熱性樹脂を内側治具の材料として用いた。尚、内側治具の厚さとしては限定されないが、余りに厚くすると変形し難くなるため、筒状プリーツ濾材内から取り除き難くなるという不具合が生じる。内側治具の厚さとしては好ましくは１−８ｍｍであり、より好ましくは２−５ｍｍである。

次いで、図９及び図１０に示すように、内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５との間に挟み込んだ状態で筒状プリーツ濾材１０３の端面にリング状のエンドシート１０４を取り付けるのである。上述の如く、内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５との間に筒状プリーツ濾材１０３を挟み込むことで、該筒状プリーツ濾材１０３は、内側治具１１１及び１１２と外側治具１０５とによって外側と内側とから支持され、形態保持されている。このような状態で筒状プリーツ濾材１０３の端面にエンドシート１０４を配置して仮接着し、その上で図１１に示すように、フィルタエレメント１０１の高さに対応する長さを有するスペーサーを有する平板プレス１２０を用いて加熱加圧により接合を完了するのである。前述のとおり、図示の例では、エンドシート１０４の接合面側にはホットメルト樹脂が予めコーティングされ、更に仮接着のためにホットメルト樹脂が点状に塗布されており、筒状プリーツ濾材１０３の端面にエンドシート１０４を配置し、該エンドシート１０４を軽く押さえることで仮接着がなされるようになっている。

エンドシート１０４は、図９及び図１０に示すように、エンドシート１０４の内側が筒状プリーツ濾材１０３の端面における最内側点よりも内側に位置すると共にエンドシート１０４の外側が、筒状プリーツ濾材１０３の端面における最外側点よりも外側に位置するように配置する。このように配置することで、筒状プリーツ濾材１０３の両端面にエンドシート１０４を取り付けて得られるフィルタエレメント１０１は、筒状プリーツ濾材１０３の両端面が破損し難くなり、端部からのエアーリークの恐れが少なくなり、また保形性に優れたものとなるからである。このようにして得られたフィルタエレメント１０１を図１に示す。

尚、本発明において、筒状プリーツ濾材のプリーツ間隔を精度良く一定に保つため、筒状プリーツ濾材に対応するプリーツが形成された筒状の櫛部材を、筒状プリーツ濾材のプリーツ間に嵌め込んだ後、筒状プリーツ濾材の端面にエンドシート１０４を接合することも可能である。この櫛部材は、例えば金属製のバネ部材（例えば厚さ０．２ｍｍ）から製造することが可能である。また、このような櫛部材を用いれば、必要に応じてある部分のプリーツ間隔を他の部分と異なる間隔に設定することも可能である。

尚、本発明は、図面に示した例に限定されず、例えば外側治具及び内側治具をゴムを成形することによって構成し、これら外側治具及び内側治具を弾性変形させながら、筒状プリーツ濾材の外周または内周に配置し、或いは筒状プリーツ濾材の外周または内周から取り除くようにするなど、特許請求の範囲に記載された範囲で自由に変更して実施することができる。

１０２・・・濾材
１０３・・・筒状プリーツ濾材
１０４・・・エンドシート
１０５・・・外側治具
１１１、１１２・・・内側治具

Claims

ジグザグ形状に折り加工した濾材の端部を接合して中空円筒状に形成して筒状プリーツ濾材とした後、前記筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けるフィルタエレメントの製造方法において、
前記筒状プリーツ濾材の外周側に接する外側治具と前記筒状プリーツ濾材の内周側に接する内側治具との間に前記筒状プリーツ濾材を挟み込み、この状態で前記筒状プリーツ濾材の両端面に前記エンドシートを接着剤を介して接合することを特徴とするフィルタエレメントの製造方法。
内側治具が変形可能に設けられており、筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを接着剤を介して接合した後に、前記内側治具を変形させて前記筒状プリーツ濾材の内側から前記内側治具を取り外すことを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメントの製造方法。
外側治具及び内側治具が変形可能に設けられており、筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを接着剤を介して接合した後に、前記外側治具及び内側治具を変形させて前記筒状プリーツ濾材の内側と外側とから前記外側治具及び内側治具を取り外すことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメントの製造方法。
エンドシートの内側が筒状プリーツ濾材の端面における最内側点よりも内側に位置すると共にエンドシートの外側が、筒状プリーツ濾材の端面における最外側点よりも外側に位置することを特徴とする請求項３に記載のフィルタエレメントの製造方法。
筒状プリーツ濾材及びエンドシートが不織布から構成されていることを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載のフィルタエレメントの製造方法。
ジグザグ形状に折り加工した濾材の端部を接合して中空円筒状に形成して筒状プリーツ濾材とした後、前記筒状プリーツ濾材の両端面にリング状のエンドシートを取り付けるフィルタエレメントの製造に使用する治具であって、
前記筒状プリーツ濾材の外周側に接する変形可能な外側治具と前記筒状プリーツ濾材の内周側に接する変形可能な内側治具とからなり、
前記外側治具と内側治具との間に前記筒状プリーツ濾材を挟み込んで該筒状プリーツ濾材の形状を固定し、この状態で前記筒状プリーツ濾材の両端面にエンドシートを接着剤を介して接合した後、前記外側治具及び内側治具を変形させることにより前記筒状プリーツ濾材の内側と外側とから前記外側治具及び内側治具を取り外すことができるようにしたことを特徴とするフィルタエレメントの製造用治具。