JP3215495U - フィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過分解能が高く、空気抵抗が低く空気が効率的に通過でき、ユーザにとって快適で、コストが安く、迅速かつ効率的な製造方法で提供されるフィルタを提供することを目的にする。【解決手段】本考案のフィルタは、織布フィルタ１と、当該織布フィルタ１が少なくとも一カ所で固定された基部のような構造体２とを備えたフィルタであって、前記織布フィルタ１は、短手方向に延びる１組のプリーツ１２を備えたフィルタエレメント１１を備え、フィルタエレメント１１は前記織布フィルタ１の長手方向の全長又は一部長に沿って設けられており、前記織布フィルタ１は、少なくとも一カ所で前記構造体２上に固定されている。【選択図】図１

Description

本考案は、濾過技術の分野に関係しており、特にフィルタとその製造方法に関係している。

周知のように、空気は人間が生きていくうえで欠かせない混合物である。小さな粒子、細菌、重金属又は化学物質によって汚染された空気は、人命に様々な形で影響し、致命的となる可能性がある。清浄な空気は、人間だけでなく、様々なタイプのエンジンや産業にとっても必須であり、そこでは空気が反応や貯蔵や治療の一部として利用される。従って、以下の発明の例に示されるように、空気中の汚染物質を分離したり破壊したりする能力を高め、より清浄な空気を様々な用途に十分な量まで増加させるために、空気洗浄技術や空気濾過技術が、種々継続して開発されている。

タイ王国特許出願番号１２０１００１３８３号（下記特許文献１）に記載の「マスク」の発明は、ウイルスがエンベロープを有しているかどうかにかかわらず、また、脂質及びタンパク質が存在する状態であっても、マスク上のウイルスを不活性化させる。この発明に記載されたマスクは、ヨウ化白金（ＩＩ）、ヨウ化パラジウム（ＩＩ）、ヨウ化銀（Ｉ）、ヨウ化銅（Ｉ）及びチオシアン酸銅（Ｉ）を含むウイルスを不活性化させる粒子がマスクに含まれていることで、マスク上のウイルスを不活性化させる。

タイ王国特許出願番号０４０１００３３７２号（下記特許文献２）に記載の「使い捨て防塵マスク」の発明は、着用している間、口が動いているときでも、接着力を維持することができる。ストラップは、引張力を維持できる形で取り付けられており、簡単にその長さを調整できる。使い捨て防塵マスクは、前面にフィルタを備えたフィルタ本体と、前面フィルタと一緒に折りたたまれ、使用者の鼻堤及び顎に付着する上部及び下部の付着翼部とを備えている。２つの展開ガイド線が設けられており、一方の展開ガイド線は上側及び下側付着翼部の展開を案内するために前面フィルタの側方に設けられており、他方の展開ガイド線は上側及び下側付着翼部の展開を案内するためのものである。ユーザの唇の動きに合わせて、両方の展開ガイド線に沿って上側及び下側付着翼部が開かれる。また、フィルタ本体の２つの側部にストラップ調整バックルが取り付けられており、ストラップがストラップ調整バックルに取り付けられて、ストラップがユーザにかけられる。

タイ王国特許出願番号１２０１００５８６４号（下記特許文献３）に記載の「マスク用シート材」の発明は、花粉の付着防止に優れたマスク用シート材を提供することを目的にする。この記載された発明では、ケイ素系化合物及びカチオン性イオン型帯電防止剤でコーティングされているシート材料を提供する。

タイ王国特許出願番号１４０３００１２８２号（下記特許文献４）に記載の「カーボン空気フィルタ」の発明は、自動成型機により製造された衛生マスク用のカーボン空気フィルタである。このカーボン空気フィルタでは、最上層フィルタは、合成繊維のポリプロピレンスパンボンド式不織布からなり、第１中間層フィルタは、炭素ペレット又は微細活性炭ペレットからなり、第２中間層フィルタは、ポリウレタン発泡体又はニードルパンチからなり、最下層フィルタは、合成繊維のポリプロピレンスパンボンド式不織布からなる。すべてのフィルタは、４層構造になるように接合され、自動成型機により製造される。

タイ王国特許出願番号０３０１００２３７２号（下記特許文献５）に記載の「熱溶着された主繊維と帯電したマイクロファイバーとで成型されたフィルタ」の発明は、１２種類の熱溶着された主繊維を含み、熱溶着できない１４種類の帯電したマイクロファイバーを含む、多孔質に成型された１０種類の膜シートからなる。成型された膜シートは、主繊維が交差する箇所で溶着することによって、少なくともその一部が成型枠に保持される。この膜シートは、フィルタとして機能するためにマスクの形に成型されることもできる。

さらに、同様のフィルタの発明として、タイ王国特許出願番号１１０３０００３００号（下記特許文献６）に記載の「臭気吸収のための活性炭を有するポリマー繊維の製造方法」、タイ王国特許出願番号０２０１００１９２０号（下記特許文献７）に記載の「空気清浄用のフィルタ」、タイ王国特許出願番号０５０１００５１３５号（下記特許文献８）に記載の「バクテリア吸着機能を有するフィルタシート、マスク又はそれに類するもの」、タイ王国特許出願番号１３０３０００５９７号（下記特許文献９）に記載の「マウスコントロールスイッチを備えた防毒マスク」、タイ王国特許出願番号０２０１００４０４８号（下記特許文献１０）に記載の「軟化可能な多層フラップを有する呼気弁を備えたフィルタマスク」、タイ王国特許出願番号０８０１００５７７５号（下記特許文献１１）に記載の「女性用マスク」等がある。

これらの発明により、呼吸用空気濾過フィルタの発明には、多層フィルタを設けたり、フィルタ上に付着又は通過する細菌を殺菌する薬品を塗布したり、空気中の粒子や細菌を捕捉するために電気的に帯電させる等の様々な方法があることがわかる。

タイ王国特許出願番号１２０１００１３８３号 タイ王国特許出願番号０４０１００３３７２号 タイ王国特許出願番号１２０１００５８６４号 タイ王国特許出願番号１４０３００１２８２号 タイ王国特許出願番号０３０１００２３７２号 タイ王国特許出願番号１１０３０００３００号 タイ王国特許出願番号０２０１００１９２０号 タイ王国特許出願番号０５０１００５１３５号 タイ王国特許出願番号１３０３０００５９７号 タイ王国特許出願番号０２０１００４０４８号 タイ王国特許出願番号０８０１００５７７５号

しかしながら、上記記載のマスク用の空気を濾過するフィルタ技術の発明は、主として濾過分離能が低い織布フィルタから考え出されたものである。濾過分解能が高い織布フィルタは、発電所や自動車や空気浄化機等の産業で主として利用されている。濾過分解能が高いフィルタは、コストが高いために、マスク製品のフィルタとして使われにくい。また、濾過分解能が高いフィルタは、空気抵抗が大きく、装着時に、ユーザが不快に感じたり、呼吸しにくいと感じたりする。

良いフィルタであるためには、濾過分解能が高く、空気抵抗が低く空気が効率的に通過でき、ユーザにとって快適で、コストが安く、迅速かつ効率的な製造方法で提供される織布フィルタから構成されることが望ましい。

上記課題を解決するために、本考案のフィルタは、織布フィルタと少なくとも一カ所で織布フィルタに固定された構造体とを備えており、織布フィルタは、フィルタエレメントの端部が構造体の端部と同じ位置で構造体に固定されているか、フィルタエレメントの端部が構造体の端部から突出するように構造体に固定されている。また、織布フィルタは、プリーツ形状に折りたたまれることで、織布フィルタの表面積を増加させている。また、フィルタの製造方法には、織布フィルタをプリーツ状に折り曲げる準備工程と、構造体と織布フィルタとを固定する工程と、品質改善工程が含まれている。

この製造方法によって、高い濾過分解能を有した織布フィルタでありながら、空気抵抗が低く効率的に空気が流れるフィルタを得ることができ、速く効率的な製造方法で、低価格でユーザにとって快適なフィルタを提供することができる。

実施形態でのフィルタの斜視図 実施形態でのフィルタの正面図 実施形態でのフィルタの側面図 実施形態でのフィルタの平面図 実施形態でのフィルタの斜視図 実施形態でのフィルタの正面図 実施形態でのフィルタの側面図 実施形態でのフィルタの平面図 実施形態でのフィルタの斜視図 実施形態でのフィルタの正面図 実施形態でのフィルタの側面図 実施形態でのフィルタの平面図 実施形態でのフィルタの平面図

図１から図４は、一実施形態でのフィルタの斜視図、正面図、側面図及び平面図をそれぞれ示している。本考案のフィルタの形状は、矩形又は楕円形から選択可能である。また、本考案のフィルタでは、織布フィルタ１と構造体２とが少なくとも一カ所で固定されており、この位置では、織布フィルタ１の端部が構造体２の端部と同じ位置で構造体２に固定されている（織布フィルタ１が構造体２から突出しないように固定されている）か、織布フィルタ１の突出端が構造体２の端部から突出するように構造体２に固定されている。

本実施形態では、織布フィルタ１は、１００パーセントの合成繊維（全合成）によって作られている。さらに、本考案による織布フィルタは矩形状のフィルタエレメント１１を有しており、フィルタエレメント１１は、濾過表面積を増加させるため形成過程で１組のプリーツ１２を得ることが適切である。これにより、空気抵抗を減らし、ユーザが快適に呼吸をし、微粒子を効率的に捉える。

本考案によるプリーツ１２は、上下方向に（短手方向に延びるように）型付けされていることが適切であり、これにより、織布フィルタ１の長手方向の全長又は一部長に沿ってフィルタエレメント１１が上下方向に型付けされる。なお、他の実施形態として、本考案の目的に沿う限りフィルタエレメント１１を変更して、例えば波状等のプリーツ１２を形成してもよい。

さらに、他の実施形態での織布フィルタ１は、複数の層のフィルタを設けていてもよいし、微粒子を効率的に捕捉するために帯電していてもよいし、微生物を防ぐように薬剤を塗布していてもよいし、これらを組み合わせていてもよい。

構造体２は、織布フィルタ１を支持する基部のようなものである。本考案による構造体２は、装着時にユーザの鼻を覆うようにカーブしていることが適切である。構造体２は、天然ポリマー又は合成ポリマーによって作られている。合成ポリマーとして、特にＬＤＰＥプラスチック（ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥプラスチック（ＬＬＤＰＥ：線形低密度ポリエチレン）、ＴＰＥプラスチック（熱可塑性エラストマ）、ＥＶＡプラスチック（エチレン酢酸ビニル共重合体）、又はこれらの組み合わせによって作られており、本考案のフィルタの射出成型を容易にしている。なお、他の実施形態として、本考案の目的に適う限り、構造体２は、布地などの他の材料を用いてもよい。本考案によれば、織布フィルタ１は、少なくとも一か所で構造体２上に固定される。なお、織布フィルタ１を構造体２に固定する際に、フィルタエレメント１１の横断面は、構造体２の織布フィルタ１が取り付けられた長手方向の端部に平行（水平面に平行）であってもいいし、構造体２の織布フィルタ１が取り付けられた長手方向の端部にカーブに沿うようにカーブしていてもよく、フィルタエレメント１１は、その長手方向で水平面に一致する角度で構造体２に固定されていてもよく、これらの組み合わせでもよい。

さらに、図５から図１２は、別の実施形態でのフィルタの斜視図、正面図、側面図、平面図をそれぞれ示している。第２実施形態でのフィルタは、構造体２の縁部の少なくとも１カ所にノーズキャップ２１が加えられている。ノーズキャップ２１は、構造体２の縁部から構造体２側にへこんだり、構造体２の縁部から突出したりすることで、本考案におけるフィルタの使用者の鼻を支持し、本考案のフィルタをユーザの顔に良好に取り付けることができる。

図１３に示すように、他の実施形態のフィルタには、少なくとも１カ所で、ホルダ３若しくは支持体４又はそれらの組み合わせが加えられている。ホルダ３は、帯状に形成されており、ユーザの頭にしっかりと結び付けられるか保持される。本考案によれば、ホルダ３は、ホルダ３の一端が構造体２の一方の側に取り付けられ、他端が構造体２の他方の側に取り付けられることが適切である。

支持体４は、本考案のフィルタを装着している間、ユーザの顔に接する。支持体４は、天然ポリマーや合成ポリマー、又は、ゴム、スポンジ、泡体、紙、布等若しくはこれらの組み合わせからなる柔らかい材料で作られており、フィルタを装着している間、ユーザの顔面に接して、顔面に摩擦や怪我を起こさせないようにする。支持体４は、構造体２の縁の全部又は一部に沿って設けられるように構成されるのが適切である。

さらに、他の実施形態として、フィルタの構造体２の少なくとも１カ所に設けられたバルブを追加することもできる。このバルブは、空気を一方向にのみ流すことができる一般的なエアチェックバルブであり、フィルタの装着中にフィルタの内側から空気を流出させることができ、本考案のフィルタの使用中の空気の循環を良好にする。
＜フィルタの製造方法＞
本考案のフィルタは、以下の方法で製造することができる。なお、以下の製造方法の説明は、本考案の目的に適う他の製造方法を排除する目的ではない。本考案での最適なフィルタの製造の方法を以下に説明する。

（ａ）織布フィルタ１の製造工程（準備工程）について説明する。織布フィルタ１は、１００パーセントの合成繊維から製造されることが望ましい。そして、織布フィルタ１の全長又はその一部に対しフィルタエレメント１１を上下方向に型付けして、織布フィルタ１を段折りすることで、フィルタエレメント１１にプリーツ１２が設けられた織布フィルタ１を製造して、次の工程に進む。

なお、本考案の他の実施形態の準備工程では、プリーツを段折りする前に、織布フィルタ１に複数の層のフィルタを設けてもよいし、微粒子を効率的に捕捉するために帯電させてもよいし、微生物を防ぐように薬剤を塗布しもよいし、これらを組み合わせてもよい。

さらに、以下の技術が織布フィルタ１に用いられてもよい。織布フィルタ１は、ＨＥＰＡ規格（ＨＥＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｌａｔｅ Ａｉｒ（高性能エアフィルタ））による粒径が０．３μｍより小さい粒子に対して９９．８％以上の捕集率を有するものであってもよいし、通気抵抗が５．５ｍｍの水柱高さの圧力差となっていてもよい。なお、この織布フィルタ１に関する記載は、本考案の目的に適う他のフィルタを排除する目的ではない。

（ｂ）（ａ）の工程によって得られたプリーツ状に折り曲げられた織布フィルタ１を、様々な形態の構造体２の型に挿入することから、成型工程は始まる。そして、材料が一実施形態の型内に注入され、少なくとも１か所に織布フィルタ１が固定された構造体２に成型される。織布フィルタ１（フィルタエレメント１１）の突出端が構造体２の端部と同じ位置になるように構造体２に固定されているか、織布フィルタ１（フィルタエレメント１１）の突出端が構造体２の端部から突出するように構造体２に固定されている。このとき、フィルタエレメント１１の横断面は、構造体２の織布フィルタが取り付けられた長手方向の端部に平行（水平面に平行）であってもいいし、構造体２の織布フィルタが取り付けられた長手方向の端部のカーブに沿うようにカーブしていてもよく、また、フィルタエレメント１１は、装着時に水平面に一致する角度で構造体２に固定されていてもよく、これらの組み合わせでもよい。

構造体２の材料として適切なものとして、天然ポリマーや合成ポリマー、特にＬＤＰＥプラスチック、ＬＬＤＰＥプラスチック、ＴＰＥプラスチック、ＥＶＡプラスチックやこれらの組み合わせであるプラスチックポリマーが考えられる。

（ｃ）以下の品質改善工程は、本考案のフィルタの資質を補完するものである。本考案では、品質改善工程として、（ｂ）の工程で製造されたフィルタに帯状のホルダ３を組み付けることが適切である。ホルダ３は、その一端が構造体２の一方の側に取り付けられ、他端が構造体２の他方の側に取り付けられており、ユーザの頭にしっかりと結び付けられるか保持されることが適切である。さらに、他の実施形態の品質改善工程として、ユーザの顔に接する位置の少なくとも１か所に、支持体４が設けられていてもよい。支持体４は、構造体２の縁の全部又は一部に沿って設けられるように構成されることが適切である。

織布フィルタ１の濾過分解能が高いが、その高い濾過分解能による空気抵抗を小さくするフィルタを得るために、プリーツを設けて、外気に触れる表面積が大きくして、空気を簡単に流出入させることができる。

本考案の変形は、関連する分野や技術の当業者にとって明確に理解され実施することができる。本考案の変形は、添付の実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の範囲及び意図に従うものである。

本考案の最良の形態は、明細書に記載されている。

１…織布フィルタ１、２…構造体、３…ホルダ、４…支持体、１１…フィルタエレメント、１２…プリーツ、２１…ノーズキャップ

Claims (8)

1. 織布フィルタ（１）と、当該織布フィルタ（１）が少なくとも一カ所で固定された基部のような構造体（２）とを備えたフィルタであって、
   前記織布フィルタ（１）は、短手方向に延びる１組のプリーツ（１２）を備えたフィルタエレメント（１１）を備え、フィルタエレメント（１１）は前記織布フィルタ（１）の長手方向の全長又は一部長に沿って設けられており、
   前記織布フィルタ（１）は、少なくとも一カ所で前記構造体（２）上に固定されているフィルタ。
2. 前記織布フィルタ（１）は、前記フィルタエレメント（１１）の端部が前記構造体（２）の端部と同じ位置で前記構造体（２）に固定されているか、前記フィルタエレメント（１１）の一端が前記構造体（２）の端部から突出するように前記構造体（２）に固定されている請求項１に記載のフィルタ。
3. 前記フィルタエレメント（１１）の横断面が前記構造体（２）の前記長手方向に平行若しくは前記構造体（２）の前長手方向のカーブに沿うようにカーブしている状態で、前記織布フィルタ（１）が前記構造体（２）に固定されているか、又は、その長手方向で水平面に一致する角度になるように前記フィルタエレメント（１１）が前記構造体（２）に固定されているか、又は、これらの組み合わせにより構成されている請求項１又は請求項２に記載のフィルタ。
4. 前記織布フィルタ（１）は、１００パーセント合成繊維材料により作られている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフィルタ。
5. 前記構造体（２）は、天然ポリマー又は合成ポリマー、特にＬＤＰＥプラスチック、ＬＬＤＰＥプラスチック、ＴＰＥプラスチック又はＥＶＡプラスチックのいずれかにより作られる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフィルタ。
6. 前記構造体（２）は、前記構造体（２）の縁部から該構造体（２）側にへこんだり、前記構造体（２）の縁部から突出したりすることで少なくとも一カ所に設けられたノーズキャップ（２１）を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のフィルタ。
7. 帯状のホルダ（３）、バルブ若しくは支持体（４）又はこれらの組み合わせを備えた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフィルタ。
8. 前記フィルタの形状は、矩形又は楕円形から選択可能な請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のフィルタ。