JP4671974B2 - Filter cartridge - Google Patents

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Description

本発明は、フィルターカートリッジ、特に一般産業用の比較的大型のフィルターカートリッジに関し、例えば所定の流体の通流過程において不要成分や不純物(以下、これらを総称して「不純物等」という)を含む液体または気体から上記不純物等を分離するためのフィルターカートリッジに関するものである。   The present invention relates to a filter cartridge, in particular, a relatively large filter cartridge for general industry, for example, a liquid containing unnecessary components and impurities (hereinafter collectively referred to as “impurities”) in a flow process of a predetermined fluid. Or it is related with the filter cartridge for isolate | separating the said impurity etc. from gas.

一般産業用の比較的大型のフィルターカートリッジとして、帯状の濾材をプリーツ折りしたものを円筒状に形成してなるフィルターエレメントの内側に多孔状の内筒を、外側に同じく多孔状の外筒をそれぞれ同心状に配設し、それら三者からなる筒形構造体の両端面に樹脂製の円板状のエンドプレートを接合して封止した構造のものが知られている。   As a relatively large filter cartridge for general industries, a porous inner cylinder is formed inside the filter element formed by pleat-folding a belt-shaped filter medium and a porous outer cylinder is formed outside. There is known a structure in which concentric arrangements are made and resin-made disk-shaped end plates are joined and sealed to both end faces of a three-dimensional cylindrical structure.

そして、上記のような筒形構造体とエンドプレートとを接合する方法として、エンドプレート上にエンドプレートそのものと同材質の溶融樹脂を塗布した上で両者を圧接させる方法以外に、エンドプレートそのものを熱可塑性の樹脂材料で形成し、そのエンドプレートのうち少なくとも筒形構造体との接合面となる部分を加熱溶融させて、いわゆる溶着または融着方式にて両者を接合するようにした技術が特許文献1,2等で提案されている。
特開平5−111622号公報 特公平8−17923号公報
As a method for joining the cylindrical structure and the end plate as described above, the end plate itself can be used in addition to the method in which a molten resin of the same material as the end plate itself is applied to the end plate and then both are pressed. Patented technology that is made of a thermoplastic resin material, heats and melts at least the part of the end plate that becomes the joint surface with the cylindrical structure, and joins them by the so-called welding or fusion method. It is proposed in Documents 1 and 2 etc.
JP-A-5-111622 Japanese Patent Publication No.8-17923

しかしながら、上記のようにエンドプレートそれ自体を加熱溶融する方式では、エンドプレートのうち筒形構造体との接合面となる部分を局部的に加熱溶融するだけであるため、筒形構造体との接合後の冷却過程において溶融部分と非溶融部分との収縮差のためにエンドプレートが少なからず変形することになる。この変形はエンドプレートの外径が大きくなるほど顕著となり、外径が小さい場合にはある程度許容されるものの、例えば直径が100mmを超えるようになるとその変形を無視することができず、フィルターカートリッジを収容するためのケーシングへの装着性や外観品質が損なわれることとなって好ましくない。また、上記変形を防止するにはエンドプレートの厚肉化が有効であるが、フィルターカートリッジの重量増加や歩留まりの低下を招くこととなり、実用的でない。   However, in the system in which the end plate itself is heated and melted as described above, only the portion of the end plate that becomes the joint surface with the cylindrical structure is heated and melted locally. In the cooling process after joining, the end plate deforms not a little due to the difference in shrinkage between the melted part and the non-melted part. This deformation becomes more prominent as the outer diameter of the end plate becomes larger. Although it is allowed to some extent when the outer diameter is small, for example, when the diameter exceeds 100 mm, the deformation cannot be ignored and the filter cartridge is accommodated. This is not preferable because the mounting property to the casing and the appearance quality are impaired. Further, although it is effective to increase the thickness of the end plate in order to prevent the deformation, it causes an increase in the weight of the filter cartridge and a decrease in yield, which is not practical.

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、エンドプレートを加熱溶融させて筒形構造体と接合することを前提としながらも、とりわけエンドプレートが大径化してもその変形を招くことなく、且つ確実に上記筒形構造体と接合できるようにしたフィルターカートリッジを提供するものである。   The present invention has been made by paying attention to such a problem, and it is assumed that the end plate is heated and melted to be joined to the cylindrical structure. It is an object of the present invention to provide a filter cartridge that can be securely joined to the cylindrical structure without incurring any of them.

請求項1に記載の発明は、帯状の濾材をプリーツ折りしたものを円筒状に形成してなるフィルターエレメントの内側に多孔状の内筒を、外側に同じく多孔状の外筒をそれぞれ同心状に配設し、それら三者からなる筒形構造体の両端面に熱可塑性樹脂製の円板状のエンドプレートを接合して封止してなるフィルターカートリッジの構造であることを前提とする。   According to the first aspect of the present invention, a porous inner cylinder is concentrically formed on the inner side of a filter element formed by forming a pleat-folded belt-shaped filter medium into a cylindrical shape, and a porous outer cylinder is concentrically formed on the outer side. It is presupposed that the filter cartridge has a structure in which a cylindrical end plate made of thermoplastic resin is joined and sealed to both end faces of the three-dimensional cylindrical structure.

その上で、上記エンドプレートのうちフィルターエレメントとの接合面となるべき部分に、二層成形法にてエンドプレートそのものの材質よりも流動性の高い高流動性樹脂層を予め一体に形成し、この高流動性樹脂層の少なくとも一部を加熱溶融させることでフィルターエレメントとエンドプレートを接合してあることを特徴とする。   Then, a high fluidity resin layer having higher fluidity than the material of the end plate itself is integrally formed in advance on the part of the end plate that should become the joint surface with the filter element, The filter element and the end plate are joined by heating and melting at least a part of the high fluidity resin layer.

この場合、上記高流動性樹脂層の溶融深さを一定にし、且つその高流動性樹脂層がはみ出さないようにする上では、請求項2に記載のように、上記エンドプレートのうちフィルターエレメントとの接合面となるべき部分に、内側フランジ部と外側フランジ部とで仕切られた円環状のエレメント受容凹部を形成し、このエレメント受容凹部の底面に、内側フランジ部と外側フランジ部に接触しないように高流動性樹脂層を予め一体に形成してあることが望ましい。   In this case, in order to make the melting depth of the high fluidity resin layer constant and prevent the high fluidity resin layer from protruding, the filter element of the end plate as described in claim 2. An annular element receiving recess that is partitioned by an inner flange portion and an outer flange portion is formed in a portion to be a joint surface with the inner flange portion, and the inner flange portion and the outer flange portion are not in contact with the bottom surface of the element receiving recess portion. As described above, it is desirable that the high-fluidity resin layer is integrally formed in advance.

また、エンドプレートの変形を防止し、且つ高流動性樹脂層を効率よく溶融ささせる上では、請求項3に記載のように、上記エンドプレートの材質の流動性と高流動性樹脂層の流動性との差としてMFR値(メルトフローレートまたはメルトフローインデックスの値で、単位はg/10minである。)で20以上とすることが望ましい。   Further, in order to prevent the end plate from being deformed and to efficiently melt the high fluidity resin layer, as described in claim 3, the fluidity of the material of the end plate and the fluidity of the high fluidity resin layer It is desirable that the MFR value (melt flow rate or melt flow index value, the unit is g / 10 min) is 20 or more as a difference from the property.

また、先に述べた帯状の濾材は、例えば請求項4に記載のように、高分子膜の表裏両面に樹脂製のネット、網布、多孔状シート、不織布等からなる補強用の補助濾材を重ね合わせて少なくとも三層構造としたものが望ましい。   In addition, the band-shaped filter medium described above includes, for example, a reinforcing auxiliary filter medium made of a resin net, net cloth, porous sheet, non-woven fabric, etc. on both the front and back surfaces of the polymer membrane. It is desirable to have at least a three-layer structure superimposed.

さらに、フィルターカートリッジそのものの機能上では、請求項5に記載のように、少なくともいずれか一方のエンドプレートに、内筒の内部空間を相手側の機器に接続するためのシール部材付きの接続口が一体に形成されていることが望ましい。   Furthermore, in terms of the function of the filter cartridge itself, as described in claim 5, at least one of the end plates has a connection port with a seal member for connecting the inner space of the inner cylinder to the counterpart device. It is desirable that they are integrally formed.

したがって、少なくとも請求項1に記載の発明では、フィルターエレメントとエンドプレートとの接合に際してエンドプレートの一部を加熱溶融させることになるものの、エンドプレートそのものは溶融させることなく予め二層成形してある高流動性樹脂層のみを部分的に加熱溶融させた上で、フィルターエレメントと接合する。こうすることにより、エンドプレートへの熱的影響を最小限にしてそのエンドプレートの変形を抑制することが可能となる。   Therefore, in at least the invention described in claim 1, although a part of the end plate is heated and melted at the time of joining the filter element and the end plate, the end plate itself is formed in advance in two layers without melting. Only the high fluidity resin layer is partially heated and melted and then joined to the filter element. By doing so, it is possible to minimize the thermal influence on the end plate and suppress the deformation of the end plate.

請求項1に記載の発明によれば、エンドプレートとフィルターエレメントとの接合に際して、二層成形をもって予めエンドプレートと一体に形成してある高流動性樹脂層のみを部分的に溶融させて接合するので、エンドプレートそのものを部分的に加熱溶融させる場合と比べてエンドプレートの変形を大幅に抑制することができ、相手側となるケーシングへのフィルターカートリッジの装着性や、フィルターカートリッジそのものの外観品質を良好なものとすることができる。   According to the first aspect of the present invention, when the end plate and the filter element are joined, only the high fluidity resin layer previously formed integrally with the end plate by two-layer molding is partially melted and joined. Therefore, compared to the case where the end plate itself is partially heated and melted, the deformation of the end plate can be greatly suppressed, and the attachment of the filter cartridge to the other casing and the appearance quality of the filter cartridge itself are improved. It can be good.

請求項2に記載の発明によれば、エンドプレートに形成したエレメント受容凹部の底面に、内側フランジ部と外側フランジ部に接触しないように高流動性樹脂層を予め一体に形成してあるため、高流動性樹脂層の加熱溶融深さが一定のものであるとともに、その高流動性樹脂層のはみ出しを未然に防止でき、フィルターエレメントとの接合が確実に行われるとともに、外観品質も一段と良好なものとなる。   According to the invention described in claim 2, since the high fluidity resin layer is previously formed integrally on the bottom surface of the element receiving recess formed in the end plate so as not to contact the inner flange portion and the outer flange portion. The heat-melting depth of the high-fluidity resin layer is constant, the protrusion of the high-fluidity resin layer can be prevented, the filter element is securely joined, and the appearance quality is much better. It will be a thing.

請求項3に記載の発明によれば、エンドプレートと高流動性樹脂層との流動性の差としてMFR値で20以上としてあるため、高流動性樹脂層を部分的に加熱溶融させるだけでフィルターエレメントとの接合が速やかに且つ確実に行える利点がある。   According to the invention described in claim 3, since the MFR value is 20 or more as the difference in fluidity between the end plate and the high fluidity resin layer, the filter can be obtained only by partially heating and melting the high fluidity resin layer. There is an advantage that the joining with the element can be performed quickly and reliably.

請求項4に記載の発明によれば、フィルターエレメントの素材である帯状の濾材を少なくとも三層構造としてあるため、接触面積の増大によりフィルターエレメントとエンドプレートとの接合をより確実に行える利点がある。   According to the invention described in claim 4, since the band-shaped filter medium which is the material of the filter element has at least a three-layer structure, there is an advantage that the filter element and the end plate can be more reliably joined by increasing the contact area. .

図1以下の図面は本発明に係るフィルターエレメントのより具体的な実施の形態を示す図であり、特に図1は先に述べた一般産業用の比較的大型のフィルターカートリッジ全体の断面図を示している。   FIG. 1 and the following drawings show a more specific embodiment of the filter element according to the present invention. In particular, FIG. 1 shows a sectional view of the entire relatively large filter cartridge for general industry described above. ing.

図1に示すフィルターカートリッジ1は、内筒であるインナチューブ2と外筒であるアウタチューブ3とを同心状に配置するとともに、それら内外筒2,3の間の円環状の空間に同じく円環状をなすフィルターエレメント4を装填して、それら内外筒2,3とフィルターエレメント4との三者をもって筒形構造体5としてある。そして、その筒形構造体5の両端面に外径がアウタチューブ3と同径の円板状のエンドプレート6,7を配設し、接合層である高流動性樹脂層8をもってフィルターエレメント4と各エンドプレート6,7を接合して封止してある。   The filter cartridge 1 shown in FIG. 1 has an inner tube 2 that is an inner cylinder and an outer tube 3 that is an outer cylinder arranged concentrically and is also annular in the annular space between the inner and outer cylinders 2 and 3. The filter element 4 is formed, and the cylindrical structure 5 is composed of the inner and outer cylinders 2 and 3 and the filter element 4. Then, disc-shaped end plates 6 and 7 having the same outer diameter as that of the outer tube 3 are disposed on both end faces of the cylindrical structure 5, and the filter element 4 has a high fluidity resin layer 8 as a bonding layer. The end plates 6 and 7 are joined and sealed.

図1に示したフィルターカートリッジ1は、アウタチューブ3の円筒面側から流入した流体をフィルターエレメント4で濾過した上でインチューブ2側から流出させる方式のものであり、インナチューブ2およびアウタチューブ3共に熱可塑性樹脂材料、例えばポリプロピレン(PP)にて格子状または多孔状のものとして形成し、濾過対象となる流体の透過性を持たせつつ筒形構造体5として必要な剛性を持たせてある。なお、符号2aはインナチューブ2の穴または穴状空間を、符号3aはアウタチューブ3の穴または穴状空間をそれぞれ示す。   The filter cartridge 1 shown in FIG. 1 is of a type in which the fluid that flows in from the cylindrical surface side of the outer tube 3 is filtered by the filter element 4 and then flows out from the inner tube 2 side. Both are made of a thermoplastic resin material such as polypropylene (PP) in a lattice or porous shape, and have the necessary rigidity as the tubular structure 5 while having the permeability of the fluid to be filtered. . In addition, the code | symbol 2a shows the hole or hole-shaped space of the inner tube 2, and the code | symbol 3a shows the hole or hole-shaped space of the outer tube 3, respectively.

また、双方のエンドプレート6,7もインナチューブ2等と同じ材料で形成されているとともに(例えば、エンドプレート6,7の厚みは5mm程度)、筒形構造体5との接合面となる部分には内側フランジ部6a,7aと外側フランジ部6b,7bとをもって円環状のエレメント受容凹部6c,7cを予め形成してあり、このエレメント受容凹部6c,7cにてフィルターエレメント4を主要素とする筒形構造体5を受容するようにして接合してある。そして、一方のエンドプレート7の中央部には、インナチューブ2の内部空間を相手側の機器に接続するためのOリング等のシール部材9付きの接続口としてのボス部10を一体に突出形成してある。   In addition, both end plates 6 and 7 are formed of the same material as the inner tube 2 and the like (for example, the end plates 6 and 7 have a thickness of about 5 mm), and a portion that becomes a joint surface with the cylindrical structure 5 The annular element receiving recesses 6c and 7c are formed in advance with the inner flange portions 6a and 7a and the outer flange portions 6b and 7b, and the filter element 4 is a main element in the element receiving recesses 6c and 7c. It joins so that the cylindrical structure 5 may be received. And in the center part of one end plate 7, the boss | hub part 10 as a connection port with the sealing members 9, such as an O-ring for connecting the inner space of the inner tube 2 to the apparatus of the other party is integrally formed. It is.

ここで、双方のエンドプレート6,7のエレメント受容凹部6c,7cの底面には、図2,3にも示すように接合層としての所定厚みの円環状の高流動性樹脂層8を予め一体に形成してある。この高流動性樹脂層8は、エンドプレート6,7自体を成形する際に親和性のある同種または異種材料を同時にもしくは時間差をもって射出する公知の二層成形法(二色成形法)を採用することで予めエンドプレート6,7と一体に成形される。   Here, on the bottom surfaces of the element receiving recesses 6c, 7c of both end plates 6, 7, an annular high-fluidity resin layer 8 having a predetermined thickness as a bonding layer is integrated in advance as shown in FIGS. Is formed. The high fluidity resin layer 8 employs a known two-layer molding method (two-color molding method) in which the same or different materials having affinity are injected simultaneously or with a time difference when molding the end plates 6 and 7 themselves. In this way, it is integrally formed with the end plates 6 and 7 in advance.

本実施の形態では、各エンドプレート6,7の材質をポリプロピレンとしているので、そのエンドプレート6,7を成形する際に流動性の異なる二種類のポリプロピレン材料を射出して、エンドプレート6,7そのものを形成することになる低流動性のポリプロピレン材料よりも流動性の高い別のポリプロピレン材料をもってエンドプレート6,7と一体に高流動性樹脂層8を成形してある。   In this embodiment, since the material of each end plate 6, 7 is polypropylene, when molding the end plates 6, 7, two types of polypropylene materials having different fluidity are injected to end plates 6, 7. The high-fluidity resin layer 8 is molded integrally with the end plates 6 and 7 using another polypropylene material having higher fluidity than the low-fluidity polypropylene material that will form itself.

エンドプレート6,7のポリプロピレン材料の流動性の値をMFR値(メルトフローレートまたはメルトフローインデックスの値で、単位はg/10minである。)で例えば25としたならば、そのエンドプレート6,7と二層成形法をもって一体成形される高流動性樹脂層8の流動性の値をMFR値で60とし、双方のMFR値の差を35としてある。なお、双方のMFR値の差は必ずしも35である必要はないが、フィルターエレメント4との接合性等を考慮すると、双方のMFR値の差は20以上あることが望ましい。   If the fluidity value of the polypropylene material of the end plates 6 and 7 is MFR value (melt flow rate or melt flow index value, the unit is g / 10 min), for example, 25, then the end plate 6 The fluidity value of the high fluidity resin layer 8 integrally molded by 7 and the two-layer molding method is 60 as the MFR value, and the difference between the two MFR values is 35. Although the difference between the two MFR values is not necessarily 35, it is desirable that the difference between the two MFR values is 20 or more in consideration of the bonding property with the filter element 4 and the like.

上記高流動性樹脂層8の厚みは図2,3に示すように内側フランジ部6a,7aおよび外側フランジ部6b,7bの高さと同等またはそれよりもわずかに高い程度とし(高流動性樹脂層8の厚みは、例えば2〜3mm程度)、その高流動性樹脂層8が内側フランジ部6a,7aおよび外側フランジ部6b,7bに接触しないように、それらの内側フランジ部6a,7aおよび外側フランジ部6b,7bに対して所定の隙間Cを持たせて成形してある。なお、上記の隙間Cは例えば1〜4mm程度に設定される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the thickness of the high fluidity resin layer 8 is equal to or slightly higher than the heights of the inner flange portions 6a and 7a and the outer flange portions 6b and 7b (high fluidity resin layer). 8 has a thickness of, for example, about 2 to 3 mm), so that the high fluidity resin layer 8 does not contact the inner flange portions 6a and 7a and the outer flange portions 6b and 7b. The portions 6b and 7b are molded with a predetermined gap C. The gap C is set to about 1 to 4 mm, for example.

そして、各エンドプレート6,7と一体に形成された高流動性樹脂層8にヒータ等の熱源を対向させてその高流動性樹脂層8の少なくとも表層部のみを予め加熱溶融させた上で、溶着または融着をもって筒形構造体5側のフィルターエレメント4と接合してある。   Then, a heat source such as a heater is opposed to the high fluidity resin layer 8 formed integrally with each of the end plates 6 and 7, and at least only the surface layer portion of the high fluidity resin layer 8 is heated and melted in advance. It joins with the filter element 4 by the side of the cylindrical structure 5 with welding or melt | fusion.

なお、図2の(C)および図3の(B)にも示すように、アウタチューブ3の両端面にはエンドプレート6,7との接合のために段状部3bを予め形成してあり、筒形構造体5と各エンドプレート6,7とを接合する際には、エンドプレート6,7側の外側フランジ部6b,7bとアウタチューブ3側の段状部3bが凹凸嵌合をもって相互嵌合するようになっている。
As shown in FIGS. 2C and 3B , stepped portions 3b are formed in advance on both end surfaces of the outer tube 3 for joining to the end plates 6 and 7, respectively. When the cylindrical structure 5 and the end plates 6 and 7 are joined, the outer flange portions 6b and 7b on the end plates 6 and 7 side and the stepped portion 3b on the outer tube 3 side are connected to each other with an uneven fitting. It is designed to fit.

フィルターエレメント4は、周知のように例えば高分子膜を主要素とする帯状の濾材をプリーツ状(アコーディオンプリーツ状)に折り曲げたものを円筒状に丸めた上でその円周方向の両端を接合して円環状に整形したものである。上記の濾材としては複数の異種の濾材を複数枚重ね合わせた複合構造のものが望ましく、例えば主要素となる高分子膜の表裏両面に樹脂製のネット、網布、多孔状シート、不織布等からなる補強用の補助濾材を重ね合わせて少なくとも三層構造としたものが使用される。このような複合構造の濾材は、濾過性能の向上のほか、濾過性能に最も優れた高分子膜はきわめて薄い故に剛性に乏しいことから、高分子膜の剛性を補うように補強して、フィルターエレメント4としての円環状の形状保持のために採用される。   The filter element 4 is, as is well known, for example, a belt-shaped filter medium mainly composed of a polymer membrane is folded into a pleat shape (accordion pleat shape) and then rounded into a cylindrical shape, and both ends in the circumferential direction are joined. And shaped into an annular shape. The filter medium preferably has a composite structure in which a plurality of different types of filter mediums are overlapped. For example, a resin net, a net cloth, a porous sheet, a non-woven fabric, etc. The auxiliary filter medium for reinforcement to be used is made to have at least a three-layer structure. In addition to improving the filtration performance, the filter medium with such a composite structure has a low rigidity because the polymer membrane with the best filtration performance is extremely thin. Therefore, the filter element is reinforced to compensate for the rigidity of the polymer membrane. 4. Adopted for retaining the annular shape as 4.

次に、上記筒形構造体5と各エンドプレート6,7との接合方法をもう少し詳しく説明する。   Next, the method for joining the cylindrical structure 5 and the end plates 6 and 7 will be described in a little more detail.

先ず、図2の(A),(B)に示すように、予め高流動性樹脂層8と一体成形された一方のエンドプレート6を所定の受治具11にセットして位置決めした上、その高流動性樹脂層8とヒータブロック12を対向させて、少なくとも高流動性樹脂層8の表層部を溶融・流動化させる。加熱条件としては、例えばヒータブロック12の温度を600℃程度とし、高流動性樹脂層8との間の距離を2mm程度に保持して、30〜40秒間加熱する。   First, as shown in FIGS. 2A and 2B, one end plate 6 previously molded integrally with the high fluidity resin layer 8 is set on a predetermined receiving jig 11 and positioned. The high fluidity resin layer 8 and the heater block 12 are opposed to each other, and at least the surface layer portion of the high fluidity resin layer 8 is melted and fluidized. As heating conditions, for example, the temperature of the heater block 12 is set to about 600 ° C., the distance from the high fluidity resin layer 8 is maintained to about 2 mm, and heating is performed for 30 to 40 seconds.

ここで、同図(A)に示すように高流動性樹脂層8が内側フランジ部6aおよび外側フランジ部6bに接触しないように予め隙間Cを確保してあることから、その高流動性樹脂層8とほぼ同径のヒータブロック12の円環状の平坦面12aを対向させることで、高流動性樹脂層8の全面を均一深さをもって溶融させることが可能となる。   Here, since the high fluidity resin layer 8 is secured in advance so as not to contact the inner flange portion 6a and the outer flange portion 6b as shown in FIG. By making the annular flat surface 12a of the heater block 12 having substantially the same diameter as 8 face each other, the entire surface of the high fluidity resin layer 8 can be melted with a uniform depth.

これに対して、上記の隙間Cが確保されずに高流動性樹脂層8が内側フランジ部6aおよび外側フランジ部6bに接触していると、高流動性樹脂層8が受けた熱の一部が内側フランジ部6aおよび外側フランジ部6bとの接触によって逃げてしまい、高流動性樹脂層8のうちその内側フランジ部6aおよび外側フランジ部6bに近い部分ほど溶融深さが小さくなり、結果として高流動性樹脂層8の溶融深さの不均一さのためにフィルターエレメント4との接合が不十分になりやすい。   On the other hand, when the high fluidity resin layer 8 is in contact with the inner flange portion 6a and the outer flange portion 6b without ensuring the gap C, a part of the heat received by the high fluidity resin layer 8 is obtained. Escapes due to contact with the inner flange portion 6a and the outer flange portion 6b, and the melt depth becomes smaller as the portion closer to the inner flange portion 6a and the outer flange portion 6b in the high fluidity resin layer 8 results in a higher height. Due to the non-uniformity of the melting depth of the fluid resin layer 8, the bonding with the filter element 4 tends to be insufficient.

そして、同図(C)に示すようにエンドプレート6の上から筒形構造体5を位置決めしながら押し付けて、筒形構造体5のうちフィルターエレメント4のみをエンドプレート6と接合する。なお、図2,3ではインナチューブ2やアウタチューブ3の穴または穴状空間2a,3aを図示省略してある。   Then, as shown in FIG. 5C, the tubular structure 5 is pressed from above the end plate 6 while being positioned, and only the filter element 4 of the tubular structure 5 is joined to the end plate 6. 2 and 3, the holes of the inner tube 2 and the outer tube 3 or the hole-like spaces 2a and 3a are not shown.

この場合、筒形構造体5を形成しているインナチューブ2およびアウタチューブ3は端面の段状部3bをもってエンドプレート6側の内側フランジ部6aおよび外側フランジ部6bと凹凸嵌合するだけであり、溶融・流動化した高流動性樹脂層8がフィルターエレメント4を形成している濾材の折り目間に入り込むことで筒形構造体5とエンドプレート6とが堅固に接合固定される。   In this case, the inner tube 2 and the outer tube 3 forming the cylindrical structure 5 only have an uneven fitting with the inner flange portion 6a and the outer flange portion 6b on the end plate 6 side with the stepped portion 3b on the end face. When the molten and fluidized high fluidity resin layer 8 enters between the folds of the filter medium forming the filter element 4, the cylindrical structure 5 and the end plate 6 are firmly joined and fixed.

また、先に述べたように高流動性樹脂層8が内側フランジ部6aおよび外側フランジ部6bに接触しないように予め隙間Cを確保してあることで、高流動性樹脂層8が溶融・流動化しても筒形構造体5の内外周側にはみ出すことがない。   Further, as described above, the gap C is secured in advance so that the high fluidity resin layer 8 does not come into contact with the inner flange portion 6a and the outer flange portion 6b. Even if it is changed, it does not protrude to the inner and outer peripheral sides of the cylindrical structure 5.

こうして、一方のエンドプレート6の筒形構造体5との接合を終えたならば、図3の(A)に示すように同じ手順でもう一方のエンドプレート7の受治具13にセットした上で高流動性樹脂層8をヒータブロック12で加熱・溶融させ、同図(B)に示すようにエンドプレート6の接合が完了している筒形構造体5を押し付けて接合し、最終的には図1のようなフィルターカートリッジ1を得ることができる。なお、シール部材9は後から装着される。   When the joining of the one end plate 6 to the cylindrical structure 5 is finished in this way, it is set on the receiving jig 13 of the other end plate 7 in the same procedure as shown in FIG. Then, the high fluidity resin layer 8 is heated and melted by the heater block 12, and the cylindrical structure 5 in which the end plate 6 has been joined is pressed and joined as shown in FIG. Can obtain a filter cartridge 1 as shown in FIG. The seal member 9 is attached later.

このように本実施の形態によれば、加熱溶融させた上でフィルターエレメント4とエンドプレート6,7とを接合することを前提としながらも、熱収縮によるエンドプレート6,7の変形を抑制することができ、外観品質に優れたフィルターカートリッジ1を得ることができるとともに、直径の大きなフィルターカートリッジ1も変形なしに容易に製造することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is assumed that the filter element 4 and the end plates 6 and 7 are joined after being heated and melted, but the deformation of the end plates 6 and 7 due to thermal contraction is suppressed. Thus, the filter cartridge 1 having excellent appearance quality can be obtained, and the filter cartridge 1 having a large diameter can be easily manufactured without deformation.

なお、上記実施の形態では、インナチューブ2およびアウタチューブ3のほかエンドプレート6,7や高流動性樹脂層8の材質をポリプロピレンとしたが、本発明はこれらの材質に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂であれば例えばフッ素樹脂、ポリエチレン樹脂等を使用しても良い。特にエンドプレート6,7をフッ素樹脂(PFA)製のものとした場合には、高流動性樹脂層8をエンドプレート6,7よりも流動性が高く且つ低融点のフッ素樹脂(FEP)を使用することが望ましい。   In addition, in the said embodiment, although the material of the end plates 6 and 7 and the high fluidity resin layer 8 besides polypropylene was used for the inner tube 2 and the outer tube 3, this invention is not limited to these materials. If it is a thermoplastic resin, for example, a fluororesin, a polyethylene resin or the like may be used. In particular, when the end plates 6 and 7 are made of fluororesin (PFA), the high fluidity resin layer 8 is made of fluororesin (FEP) having higher fluidity and lower melting point than the end plates 6 and 7. It is desirable to do.

本発明に係るフィルターカートリッジのより具体的な一例を示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows a more specific example of the filter cartridge which concerns on this invention. 図1のフィルターカートリッジにおける筒形構造体と一方のエンドプレートとの接合手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows the joining procedure of the cylindrical structure and one end plate in the filter cartridge of FIG. 図1のフィルターカートリッジにおける筒形構造体と他方のエンドプレートとの接合手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows the joining procedure of the cylindrical structure in the filter cartridge of FIG. 1, and the other end plate.

符号の説明Explanation of symbols

1…フィルターカートリッジ
2…インナチューブ(内筒)
3…アウタチューブ(外筒)
4…フィルターエレメント
5…筒形構造体
6…エンドプレート
6a…内側フランジ部
6b…外側フランジ部
6c…エレメント受容凹部
7…エンドプレート
7a…内側フランジ部
7b…外側フランジ部
7c…エレメント受容凹部
8…高流動性樹脂層
9…シール部材
10…ボス部(接続口)
1. Filter cartridge 2. Inner tube (inner cylinder)
3. Outer tube (outer cylinder)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Filter element 5 ... Cylindrical structure 6 ... End plate 6a ... Inner flange part 6b ... Outer flange part 6c ... Element receiving recessed part 7 ... End plate 7a ... Inner flange part 7b ... Outer flange part 7c ... Element receiving recessed part 8 ... High fluidity resin layer 9 ... Sealing member 10 ... Boss part (connection port)

Claims (5)

帯状の濾材をプリーツ折りしたものを円筒状に形成してなるフィルターエレメントの内側に多孔状の内筒を、外側に同じく多孔状の外筒をそれぞれ同心状に配設し、それら三者からなる筒形構造体の両端面に熱可塑性樹脂製の円板状のエンドプレートを接合して封止してなるフィルターカートリッジの構造であって、
上記エンドプレートのうちフィルターエレメントとの接合面となるべき部分に、二層成形法にてエンドプレートそのものの材質よりも流動性の高い高流動性樹脂層を予め一体に形成し、
この高い流動性樹脂層の少なくとも一部を加熱溶融させることでフィルターエレメントとエンドプレートを接合してあることを特徴とするフィルターカートリッジ。
A porous inner cylinder is arranged on the inside of a filter element formed by folding a belt-shaped filter material into a cylindrical shape, and a porous outer cylinder is arranged concentrically on the outer side, respectively, and consists of these three elements. A structure of a filter cartridge formed by joining and sealing a disk-shaped end plate made of a thermoplastic resin to both end faces of a cylindrical structure,
A high fluidity resin layer having higher fluidity than the material of the end plate itself is integrally formed in advance on the part of the end plate that should become the joint surface with the filter element by a two-layer molding method,
A filter cartridge, wherein the filter element and the end plate are joined by heating and melting at least a part of the highly fluid resin layer.
上記エンドプレートのうちフィルターエレメントとの接合面となるべき部分に、内側フランジ部と外側フランジ部とで仕切られた円環状のエレメント受容凹部を形成し、
このエレメント受容凹部の底面に、内側フランジ部と外側フランジ部に接触しないように高流動性樹脂層を予め一体に形成してあることを特徴とする請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
Forming an annular element receiving concave portion partitioned by an inner flange portion and an outer flange portion in a portion to be a joint surface with the filter element in the end plate,
2. The filter cartridge according to claim 1, wherein a high fluidity resin layer is integrally formed in advance on the bottom surface of the element receiving recess so as not to contact the inner flange portion and the outer flange portion.
上記エンドプレートの材質の流動性と高流動性樹脂層の流動性との差としてMFR値(メルトフローレートまたはメルトフローインデックスの値で、単位はg/10minである。)で20以上としたことを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターカートリッジ。   As the difference between the fluidity of the material of the end plate and the fluidity of the high fluidity resin layer, the MFR value (melt flow rate or melt flow index value, the unit is g / 10 min) is 20 or more. The filter cartridge according to claim 1 or 2. 上記帯状の濾材は、高分子膜の表裏両面に補強用の補助濾材を重ね合わせて少なくとも三層構造としたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のフィルターカートリッジ。   The filter cartridge according to any one of claims 1 to 3, wherein the band-shaped filter medium has at least a three-layer structure in which a reinforcing auxiliary filter medium is superimposed on both front and back surfaces of the polymer membrane. 少なくともいずれか一方のエンドプレートに、内筒の内部空間を相手側の機器に接続するためのシール部材付きの接続口が一体に形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ーカートリッジ。   The connection port with a seal member for connecting the internal space of the inner cylinder to the counterpart device is integrally formed on at least one of the end plates. The filter cartridge described in 1.
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