JP3802801B2 - エアフィルタ及びその製造方法 - Google Patents
エアフィルタ及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3802801B2 JP3802801B2 JP2001380212A JP2001380212A JP3802801B2 JP 3802801 B2 JP3802801 B2 JP 3802801B2 JP 2001380212 A JP2001380212 A JP 2001380212A JP 2001380212 A JP2001380212 A JP 2001380212A JP 3802801 B2 JP3802801 B2 JP 3802801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- filter medium
- crease line
- crease
- fold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、空気を通過させることにより、空気中の塵埃を捕集するためのエアフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、空気中に含まれる塵埃を除去するために、空気清浄器や自動車の吸気ラインやクリーンルームに対して、種々のエアフィルタが組み込まれて使用されている。
【０００３】
上記のエアフィルタのうちで、不織布を波状に折り畳んで形成したものが存在している。このエアフィルタは、例えば樹脂や金属等の枠をその周囲に設けて、上記の各装置に組み込まれるものである。
【０００４】
上記のエアフィルタの製造方法として、特開平１１−２２１４１７号公報に掲載されているものがある。これはまず、図１５（Ａ）に示されるように、一方向に連続して設けられる波状板１０１の両側に、略三角形である側面板１０２ａ，１０２ｂをそれぞれ一体に形成した濾材１００を、図１５（Ａ）上に示される点線に沿って折り曲げることにより波状に形成し、そして、側面板１０２ａ，１０２ｂを、図１５（Ａ）に示される矢印に従って折り曲げることにより、図１５（Ｂ）に示されるように当接させ、この当接部分を超音波接合等の手段により接合し、エアフィルタを完成させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の製造方法では、図１５（Ａ）に示される形状にあらかじめ濾材１００を加工しておく必要があり、そして、側面板１０２ａ，１０２ｂの接合作業が、側面板１０２ａ，１０２ｂを当接させる作業と、接合する作業の２段階の作業を必要とするため、手間のかかるものであった。
又、この接合作業を超音波溶着により行なう場合、本製造方法においては、超音波を発生させる超音波ホーンを濾材１００の両側に配位させる必要があり、濾材１００の幅寸法に比べて、装置の幅寸法が大きくなってしまい、場所をとることが問題であった。
【０００６】
上記の問題に鑑み、本願第１又は第３の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がなく、濾材の加工を簡略化させることができ、又、濾材の接合工程についても作業性が良いエアフィルタを提供することを課題とする。又、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができるエアフィルタを提供することを課題とする。
又、本願第２の発明においては、第１の発明の課題に加え、最小必要個所のみを局所的に接合でき、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する広範囲にわたる高熱による変形や損傷を防止できるエアフィルタを提供することを課題とする。
又、本願第４の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がなく、濾材の加工を簡略化させることができ、又、濾材の接合工程についても作業性が良いエアフィルタの製造方法を提供することを課題とする。又、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができるエアフィルタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願第１の発明は、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１が一定間隔をおいて形成され、これらの折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目線１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位されることにより、濾材１０が連続する波状に形成され、
第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目線１１ｄを挟んで接合されるものであり、
これにより、隣り合う表側折目線１１ｃ同士の間が開口部１２ａであり、裏側折目線１１ｄと第１面１０ａと第２面１０ｂとにより囲まれる袋状空間１２が形成されるものであって、上記の折目線１１が、両側辺１３間に形成される直線状の主折目線１１ａと、両側辺１３に近い部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成される副折目線１１ｂとからなるものであり、これにより、上記の袋状空間１２を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタを提供する。
この第１の発明にあっては、従来必要であった側面板の形成が不要となるため、濾材を加工する作業を簡略化することができる。又、濾材の接合作業についても、折り畳んだ濾材の面に対して超音波ホーンを押圧するため、従来、横から超音波ホーンを押圧していた方法に比べると、場所をとることなく、作業性が良くなっている。
【０００８】
本願第２の発明は、第１の発明において、上記の接合が超音波溶着によってなされることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【０００９】
本願第３の発明は、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１が一定間隔をおいて形成され、これらの折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目線１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位されることにより、濾材１０が連続する波状に形成され、 第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目線１１ｄを挟んで接合されるものであり、これにより、隣り合う表側折目線１１ｃ同士の間が開口部１２ａであり、裏側折目線１１ｄと第１面１０ａと第２面１０ｂとにより囲まれる袋状空間１２が形成されるものであって、上記の表側折目線１１ｃが、両側辺１３間に形成される直線状の主折目線１１ａと、両側辺１３に近い部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成される副折目線１１ｂとからなるものであり、この表側折目線１１ｃにおいては、主折目線１１ａに加えて副折目線１１ｂが折られたことにより、この表側折目線１１ｃでの、主折目線１１ａ同士の間隔が広げられ、これにより、上記の袋状空間１２を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【００１０】
本願第４の発明においては、連続して長手方向に供給される、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１を一定間隔に形成する、折目線形成工程２と、上記の折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目線１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位される、折り畳み工程３と、第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目線１１ｄを介して接合されると同時に、不要な部分のカットがなされる、接合工程４とからなり、上記の接合とカットとが、第１面１０ａと第２面１０ｂとが密着する方向に力を加えることによりなされるものであって、上記の折目線形成工程２において形成される折目線１１が、両側辺１３間に形成される直線状の主折目線１１ａと、両側辺１３に近い部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成される副折目線１１ｂとからなることを特徴とするエアフィルタの製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態の一例をとりあげて説明する。図１は本例のエアフィルタの外観を示す斜視図である。又、図２はこのエアフィルタを製造するための装置を示す説明図である。
【００１２】
このエアフィルタ１は、図１に示されるように、帯状の濾材１０が折り畳まれることにより形成されるものである。
このエアフィルタ１を形成する工程としては、大きく分けると、折目線形成工程２、折り畳み工程３、接合工程４の３つの工程からなり、本例においては、各工程２〜４を構成する装置が、図２に示されるように、一連の作業を続けて行うように配置されるものである。尚、各工程２〜４の配置については、これに限られるものではなく、別々に配置したり、３つの工程のうち２つのみを連続して配置するものとしても良く、種々に変更が可能である。
尚、本例の各工程２〜４においては、最後に配置される接合工程４での加工手順の関係で、濾材１０は、表面（エアフィルタとして使用する際に濾過前の空気が当たる面）を下、裏面を上にして供給される。
【００１３】
（折目線形成工程）
まず、濾材１０は、図３に示されるような装置からなる折目線形成工程２に供給される。尚、この濾材１０は、図２に示されるように、ロール状に巻かれた状態で本工程２の手前側にセットされており、本工程２に供給される。
本例においては、駆動ローラー２１により、長手方向に連続して本工程２に供給される濾材１０が、この濾材１０の下方に固定されている金型２２の上方に配位され、この濾材１０を挟むようにして、上下動可能に配置されている超音波ホーン２３が濾材１０を押圧し、これにより濾材１０に折目線１１が形成される。 折目線１１は、上記のようにして濾材１０に形成される溝状のものであり、後の折り畳み工程３において、この折目線１１の部分が折り曲げられることにより、濾材１０が波状に折り畳まれる。
【００１４】
超音波ホーン２３は、超音波振動することによって生じる熱により濾材１０を加工するものである。超音波ホーン２３を濾材１０に押し当てることにより、図４に示されるように、金型２２に形成されている主折目突起２２ｂ及び副折目突起２２ｃに対応する位置の濾材１０上に、図５に示されるように、主折目線１１ａ及び副折目線１１ｂが形成される。
超音波ホーン２３は、油圧駆動のプレス装置２４の下端部に取り付けられるものであり、プレス装置２４の動作に応じて上下動がなされる。よって、超音波ホーン２３は、まず濾材１０に対して下降し、押圧がなされることにより、濾材１０上に折目線１１が形成される。その後、超音波ホーン２３が一旦上昇すると同時に濾材１０が１ステップずれるようにして長手方向に送られる。そして、再び超音波ホーン２３が下降する。これを繰り返すことにより、濾材１０に対して等間隔に折目線１１が形成されていく。
【００１５】
上記の金型２２は図４に示されるようなものであり、上面に圧着面２２ａが形成されており、この圧着面２２ａに筋状の突起２２ｂ，２２ｃが形成されるものである。この突起２２ｂ，２２ｃの形状として、例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示されるものがあげられる。これらは、圧着面２２ａの中央に直線状の主折目突起２２ｂが設けられており、圧着面２２ａの両端部分のうちの所定距離において、主折目突起２２ｂから両側に離れて副折目突起２２ｃが設けられるものである。 図４（Ａ）に示されるものは、圧着面２２ａの両端部分から中央部分に至るにつれて、副折目突起２２ｃが、当初は主折目突起２２ｂと平行であり、その後屈曲して斜め方向に主折目突起２２ｂの方向へ向かい、合流するものである。
図４（Ｂ）に示されるものは、圧着面２２ａの両端部分から斜め方向に主折目突起２２ｂの方向へ向かい副折目突起２２ｃが形成されているものである。
図４（Ｃ）に示されるものは、主折目突起２２ｂと平行に副折目突起２２ｃが形成されるものであるが、図４（Ａ）（Ｂ）に示されるものとは異なり、主折目突起２２ｂとは合流しないものである。
突起２２ｂ，２２ｃについては上記の形状に限られるものではなく、種々に変更して実施することができる。又、本例では主折目突起２２ｂの１本に対し、副折目線突起２２ｃが２本形成されるという構成となっているが、これに限られず、副折目線突起２２ｃを多数形成するものとしても良い。
【００１６】
このように、副折目突起２２ｃを金型２２に形成することによって、図５に示されるように、濾材１０に副折目線１１ｂを形成することができる。これにより、直線状の主折目線１１ａのみを形成した場合に比べると、主折目線１１ａと副折目線１１ｂとで複数箇所の折り曲げをすることができ、濾材１０を立体的に折り畳むことができる。これは、後の折り畳み工程３で形成される表側折目線１１ｃにおいて効果を発揮するものである。主折目線１１ａの部分だけで濾材１０が折り畳まれると、濾材１０は平板状のまま折り畳まれるため、形成される袋状空間１２は狭い。これに対し、濾材１０の両側辺１３に近い部分において、副折目線１１ｂも折られることにより、主折目線１１ａ同士の間隔を広げることができ、図６（Ａ）（Ｂ）に示されるように、その分袋状空間１２を広くとることができる。この袋状空間１２が広い形状の方が、エアフィルター１を実際に使用する際において、袋状空間１２に対して空気を導入しやすくなっており、圧力損失が比較的低いフィルターを提供することができる。
又、この金型２２において、主折目突起２２ｂと副折目突起２２ｃとの位置関係や形成される本数は上記の例に限られるものではなく、種々に変更することができる。これにより、袋状空間１２の広さを適宜変更することができ、種々の目的にあわせたエアフィルター１を形成することができる。
【００１７】
又、この折目線１１を濾材１０上に形成するパターンに関して、上記に説明した図５に示されるような、等間隔に形成されるものに限られるものではなく、折目線１１を近接して形成することにより、例えば山折・山折・谷折・山折・山折や、又、谷折・谷折・山折・谷折・谷折に濾材１０を折ることができるように、近接する２本以上の折目線１１を１本の折目線として機能するように形成しても良い。これは、金型２２において、主折目突起２２ｂを２本以上設けることや、濾材１０を供給する送り量を周期的に変化させることによって実施することができる。
【００１８】
（折り畳み工程）
濾材１０は、上記折目線形成工程２の次に折り畳み工程３に送られる。
この折り畳み工程３は、図７に示される装置によりなされるものであり、上下動する２枚の折り畳み板３１ａ，３１ｂによって、図５に示されるように折目線１１が形成されている濾材１０が折り畳まれる。折り畳み板３１ａ，３１ｂは、下方に向かって形成される上刃３１ａと、上方に向かって形成される下刃３１ｂとからなり、それぞれの折り畳み板３１ａ，３１ｂは、上下動に加え、濾材の長手方向に対しても、前後に移動可能となっている。この折り畳み板３１ａ，３１ｂの動作について、詳細には説明しないが、上刃３１ａと下刃３１ｂが、それぞれ上下方向と長手前後方向に濾材１０を挟むようにして交互に移動する動作により、濾材１０が波状に折り畳まれる。尚、本工程３において、濾材１０の折り畳まれる位置は、あらかじめ折目線１１の位置に一致してなされるように調整されており、山折と谷折とが交互になされる。
又、本工程３では、上記のようにして折り畳まれた濾材１０に対して、その全体を平板状の電熱ヒーター３２で加熱することにより、濾材１０に折りぐせをつけることも行われる。これにより、濾材１０は折り畳まれた状態のまま、次の接合工程４に供給される。
【００１９】
（接合工程）
上記の折り畳み工程３の次に、濾材１０は接合工程４に送られる。
この接合工程４は、図８に示される装置によりなされるものであり、折り畳み工程３にて折り畳まれた状態となっている濾材１０について、対向している側辺１３同士を接合することにより、袋状空間１２を長手方向に並列するように形成するものである。
【００２０】
この折り畳まれた状態である濾材１０を表面から見た場合において、折目線１１のうち、山折されたものを表側折目線１１ｃ、谷折されたものを裏側折目線１１ｄと名付ける。尚、本例における各工程２〜４においては、既に記した通り、濾材１０の表裏が逆の状態で供給されるものであるため、表側折目線１１ｃが下側に、裏側折目線１１ｄが上側に位置している。
ここで、それぞれの折目線１１により区画された、濾材１０の面を第１面１０ａ及び第２面１０ｂとし、裏側折目線１１ｄを挟む第１面１０ａと第２面１０ｂとからなる１組を単位波体１０ｅと便宜上名付けて以下に説明を行う。これら第１面１０ａ，第２面１０ｂは、各折目線１１を挟んでそれぞれ交互に位置するものである。尚、濾材１０における各折目線１１ｃ，１１ｄ、各面１０ａ，１０ｂの位置関係は図９に示されるものである。
【００２１】
本例では、図９に示されるように、濾材１０は長手方向に関して、本工程４内において一度折り返しがなされるものであり、その部分である折り返し部４ａにおいて、単位波体１０ｅの第１面１０ａと第２面１０ｂとの側辺１３が接合される。
【００２２】
本例においては、図９及び図１０に示されるように、濾材１０の側辺１３を保持する回転送り装置４１と、折り返し部４ａに入る直前の単位波体１０ｅを図９に示されるようにして支持する、前後方向に移動可能なワーク押さえ４２とにより、１つの単位波体１０ｅがこの折り返し部４ａに、第１面１０ａと第２面１０ｂとが上下に重なった状態、つまり横倒しの状態に配位される。尚、回転送り装置４１は回動可能なものであり、又、ワーク押さえ４２は、図９上に実線と２点鎖線で示されるように前後方向に移動可能なものとなっている。
そして、上記状態にある単位波体１０ｅの、第１面１０ａと第２面１０ｂとの間には位置決めヘッド４３が挿入され、折り返し部４ａにおける単位波体１０ｅの位置決めがなされる。尚、この位置決めヘッド４３についても、図９上に実線と２点鎖線で示されるように前後方向に移動可能なものとなっている。
次に、位置決めヘッド４３が挿入された状態にある単位波体１０ｅの、側辺１３部分の下方に金具治具４４を配位する。そしてこれと同時かあるいはその後に、金具治具４４の上方から超音波ホーン４５が下降し、単位波体１０ｅの側辺１３を押圧する。これにより、第１面１０ａと第２面１０ｂの側辺１３の部分は金具治具４４と超音波ホーン４５により挟み込まれる。この挟み込まれた部分の第１面１０ａと第２面１０ｂとは、超音波ホーン４５により加熱がなされて、それぞれが溶着し一体となる。そして同時に、金具治具４４に形成されている切刃部４４ｂによって、濾材１０の側辺１３に形成された溶着面よりも外側の不要な部分が切り落とされる。これにより、裏側折目線１１ｄを挟んで第１面１０ａと第２面１０ｂとの側辺１３同士が接合されて、開口部１２ａを持つ袋状空間１２が形成される。
上記のようにして、１つの単位波体１０ｅの接合がなされる毎に、ワーク押さえ４２と位置決めヘッド４３が一旦後退した位置に移動し、金具治具４４は斜め下方に一旦移動して、その状態で、回転送り装置４１が、その周囲に形成されている濾材保持枝４１ａの１つ分の回動がなされることにより、次に加工がなされる単位波体１０ｅが折り返し部４ａに配位される。そして、再び上記の手順が繰り返され、次々濾材１０が接合されていく。
本工程の構成は、上記に示したものに限られず、種々に変更して実施が可能である。例えば、ワーク押さえ４２以外に、加工前の濾材１０を押さえるためのストッパーを別に設けるものとしても良い。又、位置決めヘッド４３を用いる代わりに、外からつまんで引っ張ることにより、同様の作用をなすものとしても良い。
【００２３】
接合工程４にて用いられる金具治具４４は、平面視が図１１（Ａ）に示されるものであり、Ａ−Ａ断面が図１１（Ｂ）に示されるもので、これが超音波ホーン４５の下降時に、濾材１０の両側辺１３の位置に来るように左右対称に配位される。この金具治具４４の上面には圧着部４４ａと切刃部４４ｂとが形成されている。
本例では、圧着部４４ａにはハッチング状の溝が刻まれている。このため、超音波ホーン４５による濾材１０の接合の際に、濾材１０の側辺１３にこのハッチング模様が形成される。これにより、圧着部４４ａが滑らかな平面の場合に比べると、超音波ホーン４５による発熱が速やかに行われるため、濾材１０に対して熱による劣化を起こしにくく、又、工程自体も速やかに行うことができる。尚、圧着部４４ａの形状は上記のものに限られず、種々の形態で実施して良い。
【００２４】
又、切刃部４４ｂは、耳部切刃４４ｃ，側部切刃４４ｄ，底部切刃４４ｅに区分できる。これらは本例では、図１１（Ａ）に示されるように、それぞれが直角の関係にあるものであり、アールを介して連続しているものであるが、これらの形状はこれに限定されるものではなく、アールがなく、直線のまま接続されるものであっても良い。又、耳部切刃４４ｃや底部切刃４４ｅは形状により省略しても良い。又、各切刃４４ａ〜４４ｃは直角の関係でなくても良く、例えば、切断後に濾材１０に形成される側部側辺１３ｂが、折目線１１に対して直角以外の角度を持つように斜めに側部切刃４４ｄを形成しても良く、種々に形態を変更して実施が可能である。
上記のように金具治具４４上の単位波体１０ｅに超音波ホーン４５を押圧することにより、単位波体１０ｅの側辺１３は、切刃部４４ｂの耳部切刃４４ｃに対応して耳部側辺１３ａが、側部切刃４４ｄに対応して側部側辺１３ｂが、底部切刃４４ｅに対して底部側辺１３ｃが形成される。尚、これにより、表側折目線１１ｃの端部に耳部１４が形成されるが、この部分は、エアフィルター１の完成後に、各機器や取付枠に対して引っ掛かる部分となる。
又、この金具治具４４は、上記に説明したように、折り返し部４ａにおける単位波体１０ａを送る際の干渉を避けるために、移動可能となっている。この金具治具４４の移動方向については、装置の設計によって種々の方向に設定して良い。尚、本例では図１０に実線と２点鎖線で示されるように斜め方向に移動可能となっている。
【００２５】
上記に説明した濾材１０を接合及びカットする方法において、従来行われていたヒーター等を用いた方法によると、加熱による接合と、接合された部分に対してのカットを別の工程で行う必要があり、カットするための濾材１０の位置決めが難しかったことが問題であった。これに対し、本願発明に係る方法においては、これらを同時に行うことができるため、接合位置とカット位置は必然的に一致する。このため、上記の位置決めの問題は解消される。
【００２６】
又、超音波ホーン４５は、折目線形成工程２における超音波ホーン２３と同様に、油圧駆動のプレス装置４６の先端部に取り付けられるものであり、金具治具４４及び濾材１０の側辺１３に対応するようにして２つ設けられている。
本例では、折り返し部４ａにおいて横倒しの状態となっている単位波体１０ｅに対して、上方から超音波ホーン４５が下降するように配置されているため、従来のように超音波ホーンを濾材１０に対して横方向から押し当てる必要がなく、よって、装置が比較的コンパクトになっており、作業性も良くなっている。尚、装置の設計によっては、従来通り横方向から濾材を押し当てるように配置するものとしても良い。
【００２７】
本例においては、折目線形成工程２と接合工程４とにおいて、超音波ホーン２３，４５が使用されている。これらは、超音波振動によって発生する熱、具体的には摩擦熱を利用して、濾材１０に対して、折目線１１を形成したり、接合をなしたりするものである。この超音波ホーン２３，４５を使用することにより、必要な個所のみを局所的に加熱できるので、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する、広範囲に渡る高熱による変形や損傷を防止できる点で優れるものである。
【００２８】
上記の各工程２〜４によって形成された濾材１０を、折目線１１により形成される山の数を計数することにより、長手方向において必要な長さ毎にカットし、エアフィルタ１は完成する。このエアフィルタ１を実際に各機器に取り付けて使用する際には、図１２に示されるように、このエアフィルタ１を樹脂製や金属製や厚紙製、又、濾材１０と同様の素材等からなるベース材５１に取り付けて、フィルタユニットを形成するか、又は、樹脂製の枠体をこのエアフィルタに溶着して一体化したフィルタユニットとする。後者の場合は、例えば、射出成形機の金型にエアフィルタを配位し、金型内においてエアフィルタの全外周側面と、金型内面との間のスペース内に熱可塑性樹脂材を加熱溶融して射出することにより、枠体がエアフィルタと一体になるようにして成形をなす。この枠体を形成するための熱可塑性樹脂には、古紙を粉砕したものを練り込んだものを用いても良い。これにより、使用後のフィルタユニットを焼却処分することが可能にすることができると共に、フィルタユニットを軽量で低コストに製造することができる。
上記のようにして成型されたフィルタユニットを各機器に対して組み込んで使用する。尚、上記のように枠を形成せずに、このエアフィルタを直接取り付けることも可能である。
【００２９】
尚、エアフィルタ１を上記の枠体に取り付ける際等においては、エアフィルタ１の表裏を揃えて単に並べるだけでも良いが、エアフィルタ１の側辺１３の一部に接合をしない部分を作り、この部分を折り返して図１３（Ａ）に示されるように組み立て、これを別途形成したケーシング内に挿入し、フィルタユニットとして使用するものとしても良い。これは、図１３（Ｂ）に示されるように、折り返しを繰り返すようにして形成するものとしても良い。
又、図１４に示されるように、エアフィルタ１をＶ字状に組み合わせ、フィルタユニットを形成するものとしても良い。本例では、ベース材５１上にエアフィルタ１を、開口部１２ａを対向させるように、側方から見てＶ字状になるようにし、これにより形成されたＶ字状空間の両側方を閉鎖板５２で閉鎖したものである。尚、ベース材５１及び閉鎖板５２は通気性の無い材料を用いても良いし、濾材１０と同様の通気性を有する材料を用いても良い。
上記各々の方法でフィルタユニットを形成することにより、フィルタユニットの取り付け部の面積に制限がある場合においても、エアフィルタ１を多数配置することができ、集塵効率を高めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本願第１の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がないため、濾材の加工を簡略化させることができる。又、濾材の接合工程についても作業性が良いものとなっている。
又、折目線を主折目線と副折目線とからなるものとすることにより、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができる。
又、本願第２の発明においては、第１の発明の効果に加え、超音波振動によって発生する熱を利用して濾材の接合をなすものであるため、最小必要個所のみを局所的に接合できるので、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する広範囲に渡る高熱による変形や損傷を防止できる。
又、本願第３の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がないため、濾材の加工を簡略化させることができる。又、濾材の接合工程についても作業性が良いものとなっている。
又、表側折目線を主折目線と副折目線とからなるものとすることにより、表側折目線における主折目線同士の間隔が広げられ、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができる。
又、本願第４の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がないため、濾材の加工を簡略化させることができる。又、濾材の接合工程についても作業性が良いものとなっている。
又、加熱による接合と接合された部分に対してのカットを同時に行うことができるため、接合位置とカット位置は必然的に一致し、位置決めに対する問題が発生しない。
又、折目線を主折目線と副折目線とからなるものとすることにより、濾材を立体的に折ることができ、製造されたエアフィルタの袋状空間を広くとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一例に係るエアフィルタの外観を示す斜視図である。
【図２】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置を示す説明図である。
【図３】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、折目線形成工程に係る装置を示す説明図である。
【図４】折目線形成工程にて使用する金型の一例を示す説明図である。
【図５】本例において、濾材に折目線が形成された状態を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は本例のエアフィルタを示す平面図であり、（Ｂ）は同正面図である。
【図７】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、折り畳み工程に係る装置を示す説明図である。
【図８】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す説明図である。
【図９】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す要部拡大説明図である。
【図１０】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す要部拡大説明図である。
【図１１】（Ａ）は接合工程にて使用する治具の一例を示す説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】エアフィルタの組み立て方の一例を示す斜視図である。
【図１３】（Ａ）はエアフィルタの組み立て方の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はエアフィルタの組み立て方の他の一例の断面を示す説明図である。
【図１４】エアフィルタの組み立て方の更に他の一例を示す説明図である。
【図１５】従来のエアフィルタを示す図であり、（Ａ）は展開図、（Ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
１０ 濾材
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
１１ 折目線
１１ａ 主折目線
１１ｂ 副折目線
１１ｃ 表側折目線
１１ｄ 裏側折目線
１２ 袋状空間
１２ａ 開口部
１３ 側辺
２ 折目線形成工程
３ 折り畳み工程
４ 接合工程
【発明の属する技術分野】
本願発明は、空気を通過させることにより、空気中の塵埃を捕集するためのエアフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、空気中に含まれる塵埃を除去するために、空気清浄器や自動車の吸気ラインやクリーンルームに対して、種々のエアフィルタが組み込まれて使用されている。
【０００３】
上記のエアフィルタのうちで、不織布を波状に折り畳んで形成したものが存在している。このエアフィルタは、例えば樹脂や金属等の枠をその周囲に設けて、上記の各装置に組み込まれるものである。
【０００４】
上記のエアフィルタの製造方法として、特開平１１−２２１４１７号公報に掲載されているものがある。これはまず、図１５（Ａ）に示されるように、一方向に連続して設けられる波状板１０１の両側に、略三角形である側面板１０２ａ，１０２ｂをそれぞれ一体に形成した濾材１００を、図１５（Ａ）上に示される点線に沿って折り曲げることにより波状に形成し、そして、側面板１０２ａ，１０２ｂを、図１５（Ａ）に示される矢印に従って折り曲げることにより、図１５（Ｂ）に示されるように当接させ、この当接部分を超音波接合等の手段により接合し、エアフィルタを完成させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の製造方法では、図１５（Ａ）に示される形状にあらかじめ濾材１００を加工しておく必要があり、そして、側面板１０２ａ，１０２ｂの接合作業が、側面板１０２ａ，１０２ｂを当接させる作業と、接合する作業の２段階の作業を必要とするため、手間のかかるものであった。
又、この接合作業を超音波溶着により行なう場合、本製造方法においては、超音波を発生させる超音波ホーンを濾材１００の両側に配位させる必要があり、濾材１００の幅寸法に比べて、装置の幅寸法が大きくなってしまい、場所をとることが問題であった。
【０００６】
上記の問題に鑑み、本願第１又は第３の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がなく、濾材の加工を簡略化させることができ、又、濾材の接合工程についても作業性が良いエアフィルタを提供することを課題とする。又、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができるエアフィルタを提供することを課題とする。
又、本願第２の発明においては、第１の発明の課題に加え、最小必要個所のみを局所的に接合でき、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する広範囲にわたる高熱による変形や損傷を防止できるエアフィルタを提供することを課題とする。
又、本願第４の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がなく、濾材の加工を簡略化させることができ、又、濾材の接合工程についても作業性が良いエアフィルタの製造方法を提供することを課題とする。又、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができるエアフィルタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願第１の発明は、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１が一定間隔をおいて形成され、これらの折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目線１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位されることにより、濾材１０が連続する波状に形成され、
第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目線１１ｄを挟んで接合されるものであり、
これにより、隣り合う表側折目線１１ｃ同士の間が開口部１２ａであり、裏側折目線１１ｄと第１面１０ａと第２面１０ｂとにより囲まれる袋状空間１２が形成されるものであって、上記の折目線１１が、両側辺１３間に形成される直線状の主折目線１１ａと、両側辺１３に近い部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成される副折目線１１ｂとからなるものであり、これにより、上記の袋状空間１２を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタを提供する。
この第１の発明にあっては、従来必要であった側面板の形成が不要となるため、濾材を加工する作業を簡略化することができる。又、濾材の接合作業についても、折り畳んだ濾材の面に対して超音波ホーンを押圧するため、従来、横から超音波ホーンを押圧していた方法に比べると、場所をとることなく、作業性が良くなっている。
【０００８】
本願第２の発明は、第１の発明において、上記の接合が超音波溶着によってなされることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【０００９】
本願第３の発明は、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１が一定間隔をおいて形成され、これらの折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目線１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位されることにより、濾材１０が連続する波状に形成され、 第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目線１１ｄを挟んで接合されるものであり、これにより、隣り合う表側折目線１１ｃ同士の間が開口部１２ａであり、裏側折目線１１ｄと第１面１０ａと第２面１０ｂとにより囲まれる袋状空間１２が形成されるものであって、上記の表側折目線１１ｃが、両側辺１３間に形成される直線状の主折目線１１ａと、両側辺１３に近い部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成される副折目線１１ｂとからなるものであり、この表側折目線１１ｃにおいては、主折目線１１ａに加えて副折目線１１ｂが折られたことにより、この表側折目線１１ｃでの、主折目線１１ａ同士の間隔が広げられ、これにより、上記の袋状空間１２を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタを提供する。
【００１０】
本願第４の発明においては、連続して長手方向に供給される、帯状の濾材１０に対し、濾材１０の長手方向に平行である側辺１３に直交し、かつ、両側辺１３間に折目線１１を一定間隔に形成する、折目線形成工程２と、上記の折目線１１を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線１１ｃに、谷折された折目線が裏側折目線１１ｄとなり、この帯状の濾材１０が、各折目線１１を介して第１面１０ａと第２面１０ｂとに区画され、これらの第１面１０ａと第２面１０ｂとが交互に配位される、折り畳み工程３と、第１面１０ａの側辺１３と第２面１０ｂの側辺１３とが、裏側折目線１１ｄを介して接合されると同時に、不要な部分のカットがなされる、接合工程４とからなり、上記の接合とカットとが、第１面１０ａと第２面１０ｂとが密着する方向に力を加えることによりなされるものであって、上記の折目線形成工程２において形成される折目線１１が、両側辺１３間に形成される直線状の主折目線１１ａと、両側辺１３に近い部分において、主折目線１１ａを挟んで両側の位置に形成される副折目線１１ｂとからなることを特徴とするエアフィルタの製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態の一例をとりあげて説明する。図１は本例のエアフィルタの外観を示す斜視図である。又、図２はこのエアフィルタを製造するための装置を示す説明図である。
【００１２】
このエアフィルタ１は、図１に示されるように、帯状の濾材１０が折り畳まれることにより形成されるものである。
このエアフィルタ１を形成する工程としては、大きく分けると、折目線形成工程２、折り畳み工程３、接合工程４の３つの工程からなり、本例においては、各工程２〜４を構成する装置が、図２に示されるように、一連の作業を続けて行うように配置されるものである。尚、各工程２〜４の配置については、これに限られるものではなく、別々に配置したり、３つの工程のうち２つのみを連続して配置するものとしても良く、種々に変更が可能である。
尚、本例の各工程２〜４においては、最後に配置される接合工程４での加工手順の関係で、濾材１０は、表面（エアフィルタとして使用する際に濾過前の空気が当たる面）を下、裏面を上にして供給される。
【００１３】
（折目線形成工程）
まず、濾材１０は、図３に示されるような装置からなる折目線形成工程２に供給される。尚、この濾材１０は、図２に示されるように、ロール状に巻かれた状態で本工程２の手前側にセットされており、本工程２に供給される。
本例においては、駆動ローラー２１により、長手方向に連続して本工程２に供給される濾材１０が、この濾材１０の下方に固定されている金型２２の上方に配位され、この濾材１０を挟むようにして、上下動可能に配置されている超音波ホーン２３が濾材１０を押圧し、これにより濾材１０に折目線１１が形成される。 折目線１１は、上記のようにして濾材１０に形成される溝状のものであり、後の折り畳み工程３において、この折目線１１の部分が折り曲げられることにより、濾材１０が波状に折り畳まれる。
【００１４】
超音波ホーン２３は、超音波振動することによって生じる熱により濾材１０を加工するものである。超音波ホーン２３を濾材１０に押し当てることにより、図４に示されるように、金型２２に形成されている主折目突起２２ｂ及び副折目突起２２ｃに対応する位置の濾材１０上に、図５に示されるように、主折目線１１ａ及び副折目線１１ｂが形成される。
超音波ホーン２３は、油圧駆動のプレス装置２４の下端部に取り付けられるものであり、プレス装置２４の動作に応じて上下動がなされる。よって、超音波ホーン２３は、まず濾材１０に対して下降し、押圧がなされることにより、濾材１０上に折目線１１が形成される。その後、超音波ホーン２３が一旦上昇すると同時に濾材１０が１ステップずれるようにして長手方向に送られる。そして、再び超音波ホーン２３が下降する。これを繰り返すことにより、濾材１０に対して等間隔に折目線１１が形成されていく。
【００１５】
上記の金型２２は図４に示されるようなものであり、上面に圧着面２２ａが形成されており、この圧着面２２ａに筋状の突起２２ｂ，２２ｃが形成されるものである。この突起２２ｂ，２２ｃの形状として、例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示されるものがあげられる。これらは、圧着面２２ａの中央に直線状の主折目突起２２ｂが設けられており、圧着面２２ａの両端部分のうちの所定距離において、主折目突起２２ｂから両側に離れて副折目突起２２ｃが設けられるものである。 図４（Ａ）に示されるものは、圧着面２２ａの両端部分から中央部分に至るにつれて、副折目突起２２ｃが、当初は主折目突起２２ｂと平行であり、その後屈曲して斜め方向に主折目突起２２ｂの方向へ向かい、合流するものである。
図４（Ｂ）に示されるものは、圧着面２２ａの両端部分から斜め方向に主折目突起２２ｂの方向へ向かい副折目突起２２ｃが形成されているものである。
図４（Ｃ）に示されるものは、主折目突起２２ｂと平行に副折目突起２２ｃが形成されるものであるが、図４（Ａ）（Ｂ）に示されるものとは異なり、主折目突起２２ｂとは合流しないものである。
突起２２ｂ，２２ｃについては上記の形状に限られるものではなく、種々に変更して実施することができる。又、本例では主折目突起２２ｂの１本に対し、副折目線突起２２ｃが２本形成されるという構成となっているが、これに限られず、副折目線突起２２ｃを多数形成するものとしても良い。
【００１６】
このように、副折目突起２２ｃを金型２２に形成することによって、図５に示されるように、濾材１０に副折目線１１ｂを形成することができる。これにより、直線状の主折目線１１ａのみを形成した場合に比べると、主折目線１１ａと副折目線１１ｂとで複数箇所の折り曲げをすることができ、濾材１０を立体的に折り畳むことができる。これは、後の折り畳み工程３で形成される表側折目線１１ｃにおいて効果を発揮するものである。主折目線１１ａの部分だけで濾材１０が折り畳まれると、濾材１０は平板状のまま折り畳まれるため、形成される袋状空間１２は狭い。これに対し、濾材１０の両側辺１３に近い部分において、副折目線１１ｂも折られることにより、主折目線１１ａ同士の間隔を広げることができ、図６（Ａ）（Ｂ）に示されるように、その分袋状空間１２を広くとることができる。この袋状空間１２が広い形状の方が、エアフィルター１を実際に使用する際において、袋状空間１２に対して空気を導入しやすくなっており、圧力損失が比較的低いフィルターを提供することができる。
又、この金型２２において、主折目突起２２ｂと副折目突起２２ｃとの位置関係や形成される本数は上記の例に限られるものではなく、種々に変更することができる。これにより、袋状空間１２の広さを適宜変更することができ、種々の目的にあわせたエアフィルター１を形成することができる。
【００１７】
又、この折目線１１を濾材１０上に形成するパターンに関して、上記に説明した図５に示されるような、等間隔に形成されるものに限られるものではなく、折目線１１を近接して形成することにより、例えば山折・山折・谷折・山折・山折や、又、谷折・谷折・山折・谷折・谷折に濾材１０を折ることができるように、近接する２本以上の折目線１１を１本の折目線として機能するように形成しても良い。これは、金型２２において、主折目突起２２ｂを２本以上設けることや、濾材１０を供給する送り量を周期的に変化させることによって実施することができる。
【００１８】
（折り畳み工程）
濾材１０は、上記折目線形成工程２の次に折り畳み工程３に送られる。
この折り畳み工程３は、図７に示される装置によりなされるものであり、上下動する２枚の折り畳み板３１ａ，３１ｂによって、図５に示されるように折目線１１が形成されている濾材１０が折り畳まれる。折り畳み板３１ａ，３１ｂは、下方に向かって形成される上刃３１ａと、上方に向かって形成される下刃３１ｂとからなり、それぞれの折り畳み板３１ａ，３１ｂは、上下動に加え、濾材の長手方向に対しても、前後に移動可能となっている。この折り畳み板３１ａ，３１ｂの動作について、詳細には説明しないが、上刃３１ａと下刃３１ｂが、それぞれ上下方向と長手前後方向に濾材１０を挟むようにして交互に移動する動作により、濾材１０が波状に折り畳まれる。尚、本工程３において、濾材１０の折り畳まれる位置は、あらかじめ折目線１１の位置に一致してなされるように調整されており、山折と谷折とが交互になされる。
又、本工程３では、上記のようにして折り畳まれた濾材１０に対して、その全体を平板状の電熱ヒーター３２で加熱することにより、濾材１０に折りぐせをつけることも行われる。これにより、濾材１０は折り畳まれた状態のまま、次の接合工程４に供給される。
【００１９】
（接合工程）
上記の折り畳み工程３の次に、濾材１０は接合工程４に送られる。
この接合工程４は、図８に示される装置によりなされるものであり、折り畳み工程３にて折り畳まれた状態となっている濾材１０について、対向している側辺１３同士を接合することにより、袋状空間１２を長手方向に並列するように形成するものである。
【００２０】
この折り畳まれた状態である濾材１０を表面から見た場合において、折目線１１のうち、山折されたものを表側折目線１１ｃ、谷折されたものを裏側折目線１１ｄと名付ける。尚、本例における各工程２〜４においては、既に記した通り、濾材１０の表裏が逆の状態で供給されるものであるため、表側折目線１１ｃが下側に、裏側折目線１１ｄが上側に位置している。
ここで、それぞれの折目線１１により区画された、濾材１０の面を第１面１０ａ及び第２面１０ｂとし、裏側折目線１１ｄを挟む第１面１０ａと第２面１０ｂとからなる１組を単位波体１０ｅと便宜上名付けて以下に説明を行う。これら第１面１０ａ，第２面１０ｂは、各折目線１１を挟んでそれぞれ交互に位置するものである。尚、濾材１０における各折目線１１ｃ，１１ｄ、各面１０ａ，１０ｂの位置関係は図９に示されるものである。
【００２１】
本例では、図９に示されるように、濾材１０は長手方向に関して、本工程４内において一度折り返しがなされるものであり、その部分である折り返し部４ａにおいて、単位波体１０ｅの第１面１０ａと第２面１０ｂとの側辺１３が接合される。
【００２２】
本例においては、図９及び図１０に示されるように、濾材１０の側辺１３を保持する回転送り装置４１と、折り返し部４ａに入る直前の単位波体１０ｅを図９に示されるようにして支持する、前後方向に移動可能なワーク押さえ４２とにより、１つの単位波体１０ｅがこの折り返し部４ａに、第１面１０ａと第２面１０ｂとが上下に重なった状態、つまり横倒しの状態に配位される。尚、回転送り装置４１は回動可能なものであり、又、ワーク押さえ４２は、図９上に実線と２点鎖線で示されるように前後方向に移動可能なものとなっている。
そして、上記状態にある単位波体１０ｅの、第１面１０ａと第２面１０ｂとの間には位置決めヘッド４３が挿入され、折り返し部４ａにおける単位波体１０ｅの位置決めがなされる。尚、この位置決めヘッド４３についても、図９上に実線と２点鎖線で示されるように前後方向に移動可能なものとなっている。
次に、位置決めヘッド４３が挿入された状態にある単位波体１０ｅの、側辺１３部分の下方に金具治具４４を配位する。そしてこれと同時かあるいはその後に、金具治具４４の上方から超音波ホーン４５が下降し、単位波体１０ｅの側辺１３を押圧する。これにより、第１面１０ａと第２面１０ｂの側辺１３の部分は金具治具４４と超音波ホーン４５により挟み込まれる。この挟み込まれた部分の第１面１０ａと第２面１０ｂとは、超音波ホーン４５により加熱がなされて、それぞれが溶着し一体となる。そして同時に、金具治具４４に形成されている切刃部４４ｂによって、濾材１０の側辺１３に形成された溶着面よりも外側の不要な部分が切り落とされる。これにより、裏側折目線１１ｄを挟んで第１面１０ａと第２面１０ｂとの側辺１３同士が接合されて、開口部１２ａを持つ袋状空間１２が形成される。
上記のようにして、１つの単位波体１０ｅの接合がなされる毎に、ワーク押さえ４２と位置決めヘッド４３が一旦後退した位置に移動し、金具治具４４は斜め下方に一旦移動して、その状態で、回転送り装置４１が、その周囲に形成されている濾材保持枝４１ａの１つ分の回動がなされることにより、次に加工がなされる単位波体１０ｅが折り返し部４ａに配位される。そして、再び上記の手順が繰り返され、次々濾材１０が接合されていく。
本工程の構成は、上記に示したものに限られず、種々に変更して実施が可能である。例えば、ワーク押さえ４２以外に、加工前の濾材１０を押さえるためのストッパーを別に設けるものとしても良い。又、位置決めヘッド４３を用いる代わりに、外からつまんで引っ張ることにより、同様の作用をなすものとしても良い。
【００２３】
接合工程４にて用いられる金具治具４４は、平面視が図１１（Ａ）に示されるものであり、Ａ−Ａ断面が図１１（Ｂ）に示されるもので、これが超音波ホーン４５の下降時に、濾材１０の両側辺１３の位置に来るように左右対称に配位される。この金具治具４４の上面には圧着部４４ａと切刃部４４ｂとが形成されている。
本例では、圧着部４４ａにはハッチング状の溝が刻まれている。このため、超音波ホーン４５による濾材１０の接合の際に、濾材１０の側辺１３にこのハッチング模様が形成される。これにより、圧着部４４ａが滑らかな平面の場合に比べると、超音波ホーン４５による発熱が速やかに行われるため、濾材１０に対して熱による劣化を起こしにくく、又、工程自体も速やかに行うことができる。尚、圧着部４４ａの形状は上記のものに限られず、種々の形態で実施して良い。
【００２４】
又、切刃部４４ｂは、耳部切刃４４ｃ，側部切刃４４ｄ，底部切刃４４ｅに区分できる。これらは本例では、図１１（Ａ）に示されるように、それぞれが直角の関係にあるものであり、アールを介して連続しているものであるが、これらの形状はこれに限定されるものではなく、アールがなく、直線のまま接続されるものであっても良い。又、耳部切刃４４ｃや底部切刃４４ｅは形状により省略しても良い。又、各切刃４４ａ〜４４ｃは直角の関係でなくても良く、例えば、切断後に濾材１０に形成される側部側辺１３ｂが、折目線１１に対して直角以外の角度を持つように斜めに側部切刃４４ｄを形成しても良く、種々に形態を変更して実施が可能である。
上記のように金具治具４４上の単位波体１０ｅに超音波ホーン４５を押圧することにより、単位波体１０ｅの側辺１３は、切刃部４４ｂの耳部切刃４４ｃに対応して耳部側辺１３ａが、側部切刃４４ｄに対応して側部側辺１３ｂが、底部切刃４４ｅに対して底部側辺１３ｃが形成される。尚、これにより、表側折目線１１ｃの端部に耳部１４が形成されるが、この部分は、エアフィルター１の完成後に、各機器や取付枠に対して引っ掛かる部分となる。
又、この金具治具４４は、上記に説明したように、折り返し部４ａにおける単位波体１０ａを送る際の干渉を避けるために、移動可能となっている。この金具治具４４の移動方向については、装置の設計によって種々の方向に設定して良い。尚、本例では図１０に実線と２点鎖線で示されるように斜め方向に移動可能となっている。
【００２５】
上記に説明した濾材１０を接合及びカットする方法において、従来行われていたヒーター等を用いた方法によると、加熱による接合と、接合された部分に対してのカットを別の工程で行う必要があり、カットするための濾材１０の位置決めが難しかったことが問題であった。これに対し、本願発明に係る方法においては、これらを同時に行うことができるため、接合位置とカット位置は必然的に一致する。このため、上記の位置決めの問題は解消される。
【００２６】
又、超音波ホーン４５は、折目線形成工程２における超音波ホーン２３と同様に、油圧駆動のプレス装置４６の先端部に取り付けられるものであり、金具治具４４及び濾材１０の側辺１３に対応するようにして２つ設けられている。
本例では、折り返し部４ａにおいて横倒しの状態となっている単位波体１０ｅに対して、上方から超音波ホーン４５が下降するように配置されているため、従来のように超音波ホーンを濾材１０に対して横方向から押し当てる必要がなく、よって、装置が比較的コンパクトになっており、作業性も良くなっている。尚、装置の設計によっては、従来通り横方向から濾材を押し当てるように配置するものとしても良い。
【００２７】
本例においては、折目線形成工程２と接合工程４とにおいて、超音波ホーン２３，４５が使用されている。これらは、超音波振動によって発生する熱、具体的には摩擦熱を利用して、濾材１０に対して、折目線１１を形成したり、接合をなしたりするものである。この超音波ホーン２３，４５を使用することにより、必要な個所のみを局所的に加熱できるので、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する、広範囲に渡る高熱による変形や損傷を防止できる点で優れるものである。
【００２８】
上記の各工程２〜４によって形成された濾材１０を、折目線１１により形成される山の数を計数することにより、長手方向において必要な長さ毎にカットし、エアフィルタ１は完成する。このエアフィルタ１を実際に各機器に取り付けて使用する際には、図１２に示されるように、このエアフィルタ１を樹脂製や金属製や厚紙製、又、濾材１０と同様の素材等からなるベース材５１に取り付けて、フィルタユニットを形成するか、又は、樹脂製の枠体をこのエアフィルタに溶着して一体化したフィルタユニットとする。後者の場合は、例えば、射出成形機の金型にエアフィルタを配位し、金型内においてエアフィルタの全外周側面と、金型内面との間のスペース内に熱可塑性樹脂材を加熱溶融して射出することにより、枠体がエアフィルタと一体になるようにして成形をなす。この枠体を形成するための熱可塑性樹脂には、古紙を粉砕したものを練り込んだものを用いても良い。これにより、使用後のフィルタユニットを焼却処分することが可能にすることができると共に、フィルタユニットを軽量で低コストに製造することができる。
上記のようにして成型されたフィルタユニットを各機器に対して組み込んで使用する。尚、上記のように枠を形成せずに、このエアフィルタを直接取り付けることも可能である。
【００２９】
尚、エアフィルタ１を上記の枠体に取り付ける際等においては、エアフィルタ１の表裏を揃えて単に並べるだけでも良いが、エアフィルタ１の側辺１３の一部に接合をしない部分を作り、この部分を折り返して図１３（Ａ）に示されるように組み立て、これを別途形成したケーシング内に挿入し、フィルタユニットとして使用するものとしても良い。これは、図１３（Ｂ）に示されるように、折り返しを繰り返すようにして形成するものとしても良い。
又、図１４に示されるように、エアフィルタ１をＶ字状に組み合わせ、フィルタユニットを形成するものとしても良い。本例では、ベース材５１上にエアフィルタ１を、開口部１２ａを対向させるように、側方から見てＶ字状になるようにし、これにより形成されたＶ字状空間の両側方を閉鎖板５２で閉鎖したものである。尚、ベース材５１及び閉鎖板５２は通気性の無い材料を用いても良いし、濾材１０と同様の通気性を有する材料を用いても良い。
上記各々の方法でフィルタユニットを形成することにより、フィルタユニットの取り付け部の面積に制限がある場合においても、エアフィルタ１を多数配置することができ、集塵効率を高めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本願第１の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がないため、濾材の加工を簡略化させることができる。又、濾材の接合工程についても作業性が良いものとなっている。
又、折目線を主折目線と副折目線とからなるものとすることにより、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができる。
又、本願第２の発明においては、第１の発明の効果に加え、超音波振動によって発生する熱を利用して濾材の接合をなすものであるため、最小必要個所のみを局所的に接合できるので、従来のヒーター等を用いた方法によって発生する広範囲に渡る高熱による変形や損傷を防止できる。
又、本願第３の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がないため、濾材の加工を簡略化させることができる。又、濾材の接合工程についても作業性が良いものとなっている。
又、表側折目線を主折目線と副折目線とからなるものとすることにより、表側折目線における主折目線同士の間隔が広げられ、濾材を立体的に折ることができ、エアフィルタの袋状空間を広くとることができる。
又、本願第４の発明においては、従来のように側面板等を濾材に形成する必要がないため、濾材の加工を簡略化させることができる。又、濾材の接合工程についても作業性が良いものとなっている。
又、加熱による接合と接合された部分に対してのカットを同時に行うことができるため、接合位置とカット位置は必然的に一致し、位置決めに対する問題が発生しない。
又、折目線を主折目線と副折目線とからなるものとすることにより、濾材を立体的に折ることができ、製造されたエアフィルタの袋状空間を広くとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一例に係るエアフィルタの外観を示す斜視図である。
【図２】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置を示す説明図である。
【図３】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、折目線形成工程に係る装置を示す説明図である。
【図４】折目線形成工程にて使用する金型の一例を示す説明図である。
【図５】本例において、濾材に折目線が形成された状態を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は本例のエアフィルタを示す平面図であり、（Ｂ）は同正面図である。
【図７】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、折り畳み工程に係る装置を示す説明図である。
【図８】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す説明図である。
【図９】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す要部拡大説明図である。
【図１０】本例のエアフィルタを製造するための一連の装置のうち、接合工程に係る装置を示す要部拡大説明図である。
【図１１】（Ａ）は接合工程にて使用する治具の一例を示す説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】エアフィルタの組み立て方の一例を示す斜視図である。
【図１３】（Ａ）はエアフィルタの組み立て方の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はエアフィルタの組み立て方の他の一例の断面を示す説明図である。
【図１４】エアフィルタの組み立て方の更に他の一例を示す説明図である。
【図１５】従来のエアフィルタを示す図であり、（Ａ）は展開図、（Ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
１０ 濾材
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
１１ 折目線
１１ａ 主折目線
１１ｂ 副折目線
１１ｃ 表側折目線
１１ｄ 裏側折目線
１２ 袋状空間
１２ａ 開口部
１３ 側辺
２ 折目線形成工程
３ 折り畳み工程
４ 接合工程
Claims (4)
- 帯状の濾材（１０）に対し、
濾材（１０）の長手方向に平行である側辺（１３）に直交し、かつ、両側辺（１３）間に折目線（１１）が一定間隔をおいて形成され、
これらの折目線（１１）を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線（１１ｃ）に、谷折された折目線が裏側折目線（１１ｄ）となり、この帯状の濾材（１０）が、各折目線（１１）を介して第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とに区画され、これらの第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とが交互に配位されることにより、濾材（１０）が連続する波状に形成され、
第１面（１０ａ）の側辺（１３）と第２面（１０ｂ）の側辺（１３）とが、裏側折目線（１１ｄ）を挟んで接合されるものであり、
これにより、隣り合う表側折目線（１１ｃ）同士の間が開口部（１２ａ）であり、裏側折目線（１１ｄ）と第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とにより囲まれる袋状空間（１２）が形成されるものであって、
上記の折目線（１１）が、両側辺（１３）間に形成される直線状の主折目線（１１ａ）と、両側辺（１３）に近い部分において、主折目線（１１ａ）を挟んで両側の位置に形成される副折目線（１１ｂ）とからなるものであり、
これにより、上記の袋状空間（１２）を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタ。 - 上記の接合が超音波溶着によってなされることを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ。
- 帯状の濾材（１０）に対し、
濾材（１０）の長手方向に平行である側辺（１３）に直交し、かつ、両側辺（１３）間に折目線（１１）が一定間隔をおいて形成され、
これらの折目線（１１）を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線（１１ｃ）に、谷折された折目線が裏側折目線（１１ｄ）となり、この帯状の濾材（１０）が、各折目線（１１）を介して第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とに区画され、これらの第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とが交互に配位されることにより、濾材（１０）が連続する波状に形成され、
第１面（１０ａ）の側辺（１３）と第２面（１０ｂ）の側辺（１３）とが、裏側折目線（１１ｄ）を挟んで接合されるものであり、
これにより、隣り合う表側折目線（１１ｃ）同士の間が開口部（１２ａ）であり、裏側折目線（１１ｄ）と第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とにより囲まれる袋状空間（１２）が形成されるものであって、
上記の表側折目線（１１ｃ）が、両側辺（１３）間に形成される直線状の主折目線（１１ａ）と、両側辺（１３）に近い部分において、主折目線（１１ａ）を挟んで両側の位置に形成される副折目線（１１ｂ）とからなるものであり、
この表側折目線（１１ｃ）においては、主折目線（１１ａ）に加えて副折目線（１１ｂ）が折られたことにより、この表側折目線（１１ｃ）での、主折目線（１１ａ）同士の間隔が広げられ、これにより、上記の袋状空間（１２）を広く形成することが可能であることを特徴とするエアフィルタ。 - 連続して長手方向に供給される、帯状の濾材（１０）に対し、
濾材（１０）の長手方向に平行である側辺（１３）に直交し、かつ、両側辺（１３）間に折目線（１１）を一定間隔に形成する、折目線形成工程（２）と、
上記の折目線（１１）を山谷交互に折り曲げることにより、山折された折目線が表側折目線（１１ｃ）に、谷折された折目線が裏側折目線（１１ｄ）となり、この帯状の濾材（１０）が、各折目線（１１）を介して第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とに区画され、これらの第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とが交互に配位される、折り畳み工程（３）と、
第１面（１０ａ）の側辺（１３）と第２面（１０ｂ）の側辺（１３）とが、裏側折目線（１１ｄ）を介して接合されると同時に、不要な部分のカットがなされる、接合工程（４）とからなり、
上記の接合とカットとが、第１面（１０ａ）と第２面（１０ｂ）とが密着する方向に力を加えることによりなされるものであって、
上記の折目線形成工程（２）において形成される折目線（１１）が、両側辺（１３）間に形成される直線状の主折目線（１１ａ）と、両側辺（１３）に近い部分において、主折目線（１１ａ）を挟んで両側の位置に形成される副折目線（１１ｂ）とからなることを特徴とするエアフィルタの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001380212A JP3802801B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | エアフィルタ及びその製造方法 |
| PCT/JP2002/012952 WO2003049838A1 (fr) | 2001-12-13 | 2002-12-11 | Filtre a air et procede de fabrication d'un tel filtre a air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001380212A JP3802801B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | エアフィルタ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003181234A JP2003181234A (ja) | 2003-07-02 |
| JP3802801B2 true JP3802801B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=27591352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001380212A Expired - Lifetime JP3802801B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | エアフィルタ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3802801B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7364753B1 (ja) | 2022-07-29 | 2023-10-18 | トウデプラスワークス株式会社 | プリーツ製エアフィルタの製造装置およびプリーツ製エアフィルタの製造方法 |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001380212A patent/JP3802801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003181234A (ja) | 2003-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11944927B2 (en) | Filter media packs, methods of making and filter media presses | |
| US7794556B2 (en) | Filter and method of making | |
| US11278833B2 (en) | Filter media packs, methods of making, and ultrasonic cutting or welding | |
| TWI344900B (ja) | ||
| US20160214053A1 (en) | Filter with bidirectional pleated media | |
| JP7127044B2 (ja) | フィルタ媒体パック、作製方法、および超音波切断または溶接 | |
| JP3802801B2 (ja) | エアフィルタ及びその製造方法 | |
| JP4295980B2 (ja) | エアフィルタ及びその製造方法 | |
| JP2008264625A (ja) | フィルタ濾材及びその折り目付け方法 | |
| WO2003049838A1 (fr) | Filtre a air et procede de fabrication d'un tel filtre a air | |
| TW564166B (en) | Cleaning sheet and production process thereof | |
| JP3127986B2 (ja) | エアークリーナ用フィルタエレメント | |
| JP4339088B2 (ja) | 樹脂ボードの端末構造及び端末処理方法 | |
| JP2006122909A (ja) | フィルタエレメントおよびその製造方法 | |
| JP4471247B2 (ja) | プリーツ加工エレメント製造装置 | |
| JP7364753B1 (ja) | プリーツ製エアフィルタの製造装置およびプリーツ製エアフィルタの製造方法 | |
| JPH09173751A (ja) | フィルタ部材、フィルタ及びフィルタの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051003 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060418 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060428 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3802801 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140512 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |