JP2013542063A

JP2013542063A - フィルタ及び製造方法

Info

Publication number: JP2013542063A
Application number: JP2013528753A
Authority: JP
Inventors: ブレントナール，ニコラス
Original assignee: ブレントナール，ニコラス
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2013-11-21
Also published as: US20130248438A1; WO2012038681A1; CN103492043A; CA2811867A1; RU2013118301A; KR20140004066A

Abstract

不織繊維材料のパッドを含むフィルタであって、パッドは、統合されるパッド材料の実質的に中実な縁部を有し、縁部は軟化させられ、引き続き、硬化させられる。

Description

この発明は不織繊維（不織布）材料のフィルタパッドに関し、そのようなフィルタパッドの製造方法に関する。

射出成形プロセスによってフィルタパッドの周りに形成されるフレーム内にフィルタパッドの周辺領域を入れることによって不織繊維（不織布）材料のフィルタを製造することは一般的に行われており、フィルタパッドの周辺とフレームとの間にはシール（封止）がある。シールは、流体の全てが、パッドを迂回することなく、フィルタパッドを通じることを保証する。フレームはフィルタパッドのための支持ももたらし、その操作性及び耐久性を向上し、例えば、フィルタが圧縮され且つ洗浄されることを可能にする。

如何なるロフト付き(lofted)の不織繊維材料をも排除し且つ射出成形工具がフィルタパッドの周辺の周りでフィルタパッドを封止するのを可能にするために、射出成形プロセスはフィルタパッドの周辺領域の軸方向圧縮に依存する。フィルタパッドを圧縮することは、フィルタパッドの透過性をより少なくし、その性能に影響を及ぼし、（例えば約１０ｍｍよりも大きい厚さを有する）比較的厚いフィルタパッドの場合には、相当に当て嵌まる。他方、フィルタパッドが圧縮されないならば、射出成形プロセスは、フィルタパッド全体を通じてプラスチックフレーム材料を単に射出するだけであり、フィルタパッドを無用にする。そのような圧縮技法は、例えば、ＷＯ−Ａ−２００５／０７９９５１から知られている。

従って、フィルタの周辺領域を圧縮することを必要とせずに、フィルタパッドの周辺を越えるフレーム材料の吸収を抑える、フィルタ及びそのようなフィルタの製造方法を提供することが望ましい。フィルタの十分な耐久性及び取扱性を維持しながら、別個のフレームの必要性を排除するフィルタ及びそのようなフィルタの製造方法を提供することがより一層望ましい。

従って、本願発明の目的は、既知のフィルタの不利点を克服し或いは少なくとも改善する不織繊維材料のフィルタ及びそのようなフィルタの製造方法を提供することである。

本発明の１つの特徴によれば、不織繊維材料のパッドを含むフィルタが提供され、パッドは、統合されるパッド材料の実質的に中実な縁部を有し、縁部は軟化させられ、引き続き硬化させられる。

本発明の他の特徴によれば、フィルタを製造する方法が提供され、当該方法は、不織繊維材料のパッドを提供するステップを含み、統合される材料の縁部をパッドの周りに形成するために、パッドの外周領域を処理するステップを含み、縁部は軟化させられ、引き続き、統合される材料の縁部が硬化させられるのを可能にするステップを含む。

軟化させられた統合的な材料の縁部をパッドの周りに形成するために、パッドの外周領域を横方向に圧縮し且つ加熱することによって、パッドを処理し得る。

パッドの外周領域を実質的に繊維材料の融点まで加熱し得る。

実質的にパッドの形状に共に対応する凹部を備えるプレートを用いて、パッドの外周領域を横方向に圧縮し且つ加熱し得る。パッドの外周領域と係合し且つパッドの外周領域から離脱するよう、互いに向かう方向及び互いから離れる方向にプレートを移動可能であり得る。プレートは、少なくとも１つの電気加熱素子のような、加熱素子を含み得る。

例えば断熱材料の支持プレートの上でパッドを支持し得る。

所望であれば、パッドの縁部を異なる材料のスリーブで取り囲み得る。例えば、パッドの縁部を耐熱紙のスリーブ内に取り囲み得る。スリーブは犠牲的であり得る。

代替的に、円筒形構成部品に対する回転によってパッドを処理し得ることで、パッドの外周領域は、パッドの外周領域と円筒形構成部品との間の摩擦によって加熱され且つ軟化又は溶解させられる。次に、加熱されたパッドを円筒形構成部品から分離させ、中実な縁部を形成するために冷却し且つ硬化するのを可能にさせ得る。

更なる代替では、レーザビームを用いて、フィルタパッドを不織繊維材料のシートから切断し得る。レーザビームは、材料が冷却し且つ硬化するときに中実な縁部がパッド上に形成されるよう、ビームの両側で材料を軟化させ且つ溶解させ、パッド材料を統合させる。

他の代替では、縁部領域における材料を軟化させ或いは統合させる溶剤で、フィルタパッドの縁部を処理し得る。溶剤の除去後、縁部領域は引き続き硬化して、パッド上に中実な縁部を形成させる。

フィルタパッドを圧縮し得るし、或いは、中実な縁部の形成中にフィルタパッドの縁部プロファイルを変更させるために、レーザプロファイリングのような他の手段を使用し得る。例えば、圧力の適用によって縁部を膨れさせ得るし、或いは、レーザプロファイリングによって縁部を一方又は両方の面から角度付け得る。

ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン６、又はナイロン６／６のようなプラスチック材料から不織繊維材料を選択し得る。

本願発明のより良好な理解のために並びに本願発明をどのように実行に移すかをより明らかに示すために、次に、添付の図面を一例として参照する。

フィルタを製造するための本発明に従った方法を実施するための第１の構成における装置の第１の実施態様を示す分解斜視図である。第２の構成における図１の装置を示す斜視図である。本発明に従ったフィルタの第１の実施態様を示す斜視図である。

図１及び２は、そのような材料のパッド１から不織繊維（不織布）材料のフィルタを製造するための装置を示している。不織繊維材料は、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン６、又はナイロン６／６のような、プラスチック材料であり得る。装置は、パッド１を支持するための、例えば断熱材料の支持プレート３と、凹部９，１１を備えて形成される一対の熱成形プレート５，７とを含む。熱成形プレート５，７は、図１に示すような第１の離間された構成と、図２に示すような第２の閉塞された構成との間で移動可能である。凹部９，１１の形状及び寸法は、凹部９，１１がパッド１の外周の形状に対応し、パッドの外周領域と係合し且つパッドの外周領域を横方向に少し圧迫するが、パッドの大部分を圧縮されないままにするような形状及び寸法とされる。鋳造工具はフィルタパッドの凝固される縁部を封止し得るので、引き続き冷却され且つ硬化されるときに、繊維が統合させるのに十分な程度まで繊維を軟化させ且つ融合させ、図３に示すような実質的に中実な縁部１３を創成し、フレームの後続の射出成形又は樹脂鋳造の場合における液体の通過を実質的に阻止するよう、パッド１の外周縁をパッドの材料の実質的に融点まで加熱するために、熱成形プレート５，７の各々は、少なくとも凹部９，１１の領域において、加熱素子、例えば、（図２に概略的に示す）電気加熱素子１５を含む。その結果、後続のフレーム形成中にパッドを圧縮する必要はなく、フィルタの性能は既知のフィルタに対して改良される。

図１及び２の装置の使用中、フィルタパッド１が所定の場所において支持プレート３の上に配置され、図２に示すように、凹部９，１１がフィルタパッド１の外周と係合し、パッドの外周領域をある程度まで圧縮するよう、加熱された熱成形プレート５，７が共に移動される。フィルタパッドの材料を軟化させるために、熱成形プレート５，７は、外周領域もフィルタパッドの材料の実質的に融点の適切な温度まで加熱する。ポリエステル材料のために、溶解温度は、概ね約２６５℃である。ポリプロピレン材料のために、溶解温度は、概ね約１６５℃である。ナイロン６のために、溶解温度は、概ね約２５５℃である。ナイロン６のために、溶解温度は、約２５５℃である。統合された縁部が形成されるや否や、熱成形プレート５，７は、図１に示すような位置まで引かれ、中実な縁部が引き続き冷却され且つ十分に硬化されるや否や、形成されたフィルタパッドを取り除き得る。

既存のフィルタのための交換物として意図される製品のためにフィルタパッドのためのフレームの提供を要求し得るが、中実な縁部１３が耐久性及び取扱性のための条件を満足すること、並びに、フレームはもはや必要とされず、フィルタパッド１及び中実な縁部１３が完全なフィルタ１５を形成することが見出された。

所望であれば、形成及び／又は硬化プロセスを助けるために、フィルタパッド１の縁部を異なる材料のスリーブ内に取り囲み得る。例えば、フィルタパッドの縁部を耐熱紙のスリーブ内に取り囲み得る。耐熱紙は、フィルタパッドの材料の加熱を促進し、従って、軟化又は溶解を促進するが、材料のバーニング（焼付き）を抑制する。そのようなスリーブは犠牲的であり得るし、そのようなスリーブを一度だけ使用し得る。

中実な縁部１３を数多くの異なる方法において形成し得ることが見出された。

例えば、摩擦によって熱を生成し得る。即ち、パッドの材料を統合させるために、パッドの外周縁がパッドの外周縁と円筒形構成部品との間の摩擦によって加熱され且つ軟化又は溶解されるよう、フィルタパッド１を円筒形構成部品に対して回転し得る。次に、加熱されたパッドを円筒形構成部品から分離させ、中実な縁部１３を形成するよう冷却し且つ硬化するのを可能にさせ得る。

代替的に、レーザビームを用いて、適切な不織繊維材料のシートからフィルタパッド１を切断し得る。レーザビームは、ブームの両側で材料を軟化させ且つ溶解させ、材料が冷却し且つ硬化するときに中実な縁部１３がパッド上に形成されるようパッド材料を統合させる。

更なる代替として、縁部領域の材料を軟化又は「溶解」させ且つ統合させる溶剤で、フィルタパッド１の縁部を処理し得る。溶剤が揮発するか或いはその他の方法で取り除かれるとき、縁部領域は引き続き硬化し、パッド上に中実な縁部１３を形成させる。適切な溶剤は当業者に周知であるが、一例として、ポリエステルのためにはアセトンを含み、ポリプロピレンのためには四塩化炭素を含み、ナイロンのためにはフェノールを含む。

フィルタパッドを圧縮し得るし、或いは、中実な縁部１３の形成中にフィルタパッドの縁部プロファイルを変更するために、レーザプロファイリングのような他の手段を使用し得る。例えば、圧力の適用によって縁部を膨れさせ得るし、或いは、レーザプロファイリングによって縁部を一方又は両方の面から角度付け得る。

Claims

不織繊維材料のパッドを含むフィルタであって、
前記パッドは、統合されるパッド材料の実質的に中実な縁部を有し、該縁部は、軟化させられ、引き続き、硬化させられる、
フィルタ。
前記不織繊維材料は、プラスチック材料を含む、請求項１に記載のフィルタ。
前記不織繊維材料は、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン６、及びナイロン６／６から選択される、請求項２に記載のフィルタ。
フィルタを製造する方法であって、
不織繊維材料のパッドを提供するステップを含み、
統合される材料の縁部を前記パッドの周りに形成するために、前記パッドの外周領域を処理するステップを含み、前記縁部は、軟化させられ、
引き続き、前記統合される材料の前記縁部が硬化させられるのを可能にするステップを含む、
方法。
軟化させられた統合的な材料の縁部を前記パッドの周りに形成するために、前記パッドの外周領域を横方向に圧縮し且つ加熱することによって前記パッドを処理する、請求項４に記載の方法。
前記パッドの前記外周領域は、実質的に前記繊維材料の融点まで加熱される、請求項４又は５に記載の方法。
前記パッドの前記外周領域は、プレートを用いて横方向に圧縮され且つ加熱され、前記プレートは、実質的に前記パッドの形状に共に対応する凹部を備える、請求項４、５、又は６に記載の方法。
前記プレートは、前記パッドの前記外周領域と係合し且つ前記パッドの前記外周領域から離脱するよう、互いに向かう方向及び互いから離れる方向に移動可能である、請求項７に記載の方法。
前記プレートは、加熱素子を含む、請求項７又は８に記載の方法。
前記加熱素子は、少なくとも１つの電気加熱素子を含む、請求項９に記載の方法。
前記パッドは、支持プレートの上で支持される、請求項４乃至１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
前記パッドの前記縁部は、異なる材料のスリーブで取り囲まれる、請求項４乃至１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
前記パッドは、円筒形構成部品に対する回転によって処理されることで、前記パッドの前記外周領域は、前記パッドの前記外周領域と前記円筒形構成部品との間の摩擦によって加熱され且つ軟化又は溶解させられる、請求項４、５、又は６に記載の方法。
前記フィルタパッドは、レーザビームを用いて不織繊維材料のシートから切断され、前記レーザビームは、前記材料が冷却し且つ硬化するときに中実な縁部が前記パッド上に形成されるよう、前記ビームの両側で前記材料を軟化及び溶解させ、且つ、前記パッド材料を統合させる、請求項４、５、又は６に記載の方法。
前記フィルタパッドの前記縁部は、前記縁部領域における材料を軟化させ或いは統合させる溶剤で処理される、請求項４、５、又は６に記載の方法。