JP4903030B2

JP4903030B2 - 円筒状エアフィルタの製造方法

Info

Publication number: JP4903030B2
Application number: JP2006298867A
Authority: JP
Inventors: 武渡辺
Original assignee: 株式会社渡邊義一製作所
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: JP2008115490A

Description

この発明は、紡糸装置に使用する円筒状エアフィルタの製造方法に関するものである。

円筒状エアフィルタが紡糸装置に使用されることがある。たとえば、特開２００２−３０９４３１号公報（特許文献１）に記載されている紡糸装置がそれである。同公報の紡糸装置では、溶融ポリマが口金から吐出され、円筒状エアフィルタ内を通過する。さらに、円筒状エアフィルタによってエアが濾過され、これが溶融ポリマに吹き付けられる。したがって、エアによって溶融ポリマが冷却され、単糸が形成される。その後、集束ガイドによって単糸が集束され、集束糸が形成され、巻取装置によって集束糸が巻き取られる。

ところで、この場合、重要視されるものに円筒状エアフィルタの空隙率がある。空隙率とは全体に対する空隙の面積の割合のことである。したがって、空隙率によってエアの流量が増加または減少し、冷却効果が決定される。

この関係上、紙によって円筒状エアフィルタが製造されることが多い。紙の場合、その空隙率は相当大きい。しかしながら、その反面、溶融ポリマによって円筒状エアフィルタが加熱され、焼けるという問題がある。

一方、加熱炉によって金属粉末を熱処理し、焼結し、金属粉末によって円筒状エアフィルタを製造することも考えられる。金属粉末の場合、溶融ポリマによって円筒状エアフィルタが加熱され、焼けることはない。しかしながら、その空隙率はきわめて小さく、３０％程度である。このため、円筒状エアフィルタによってエアが濾過され、これが溶融ポリマに吹き付けられるとき、その流量が不足し、冷却効果が低いという問題がある。

したがって、この発明は、紡糸装置に使用する円筒状エアフィルタにおいて、円筒状エアフィルタが焼けないようにすること、および高い空隙率が得られるようにすることを目的としてなされたものである。
特開２００２−３０９４３１号公報

この発明によれば、円筒状エアフィルタの製造方法が新たに提供される。その製造方法では、素線で織られた一定長さの金網がマンドレルに導かれ、マンドレルのまわりにおいて、金網が円筒状に多層に巻かれ、積層される。その後、金網およびマンドレルが真空炉に入れられ、真空炉によって金網が熱処理され、焼結される。さらに、真空炉によって金網が炉冷され、その後、金網およびマンドレルが真空炉から取り出され、マンドレルが金網から抜き取られる。さらに、金網を巻く前、金網が一対のローラ間に導かれ、ローラによって金網がカレンダ処理される。

以下、この発明の実施例を説明する。

図１はこの発明にかかる円筒状エアフィルタを示す。このエアフィルタは素線で織られた一定長さの金網１からなる。そして、その金網１が円筒状に多層に巻かれ、積層され、堅固に焼結されている。したがって、金網１の外端２および内端３によってシームが形成される。

素線はおよそ１ｍｍの直径であり、金網１は１０〜３５０メッシュのもので、１０〜２０層に巻かれていることが好ましい。この実施例では、素線はステンレス線（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６）であり、０．８ｍｍの直径をもち、金網１は６０メッシュのもので、１６層に巻かれている。したがって、金網１によって円筒状エアフィルタが製造される。その外径Ｄ１はおよそ６０ｍｍであり、内径Ｄ２はおよそ５０ｍｍであり、壁厚ｔはおよそ５ｍｍである。

図１のエアフィルタを製造するには、図３Ａに示すように、金網１をマンドレル４に導き、マンドレル４のまわりにおいて、金網１を円筒状に多層に巻き、積層する。この実施例では、図３Ｂに示すように、マンドレル４に一対のフランジ５が設けられており、フランジ５はマンドレル４に沿って移動可能である。止めねじ６によってフランジ５を固定することもできる。したがって、各フランジ５をマンドレル４に沿って移動させ、その間隔を金網１の幅に対応させ、その位置で各フランジ５を固定し、各フランジ５間で金網１を巻くことができ、各フランジ５によって金網１が案内され、これを的確に巻くことができる。マンドレル４およびフランジ５はセラミック製のものである。

金網１を巻くとき、図３Ｃに示すように、最初、金網１を所定位置で折り曲げ、折り返し、その始端７を折り返し部分８に挿入し、係合させると、折り返し部分８によって始端７が固定され、金網１を容易に巻くことができる。その後、図３Ｄに示すように、金網１を円筒状に多層に巻き、その外端２を接着剤で仮止めすればよい。

金網１を巻く前、図２ＡおよびＢに示すように、金網１を一対のローラ９間に導き、金網１の片面において、ローラ９によって金網１をカレンダ処理し、その素線を偏平化し、偏平部分１０を形成する。そして、金網１をマンドレル４に導き、偏平部分１０がマンドレル４に接触するようにすると、偏平部分１０によって摩擦抵抗が増大し、金網１を的確に巻くことができる。

その後、金網１およびマンドレル４を真空炉に入れ、真空炉によって金網１を熱処理し、焼結する。さらに、真空炉によって金網１を炉冷し、その後、金網１およびマンドレル４を真空炉から取り出し、フランジ５をマンドレル４から取り外し、マンドレル４を金網１から抜き取ればよい。これによって図１のエアフィルタを製造することができる。マンドレル４にわずかにテーパのあるものを使用すると、金網１から抜き取るとき、マンドレル４を容易に抜き取ることができ、好ましい。

このエアフィルタは紡糸装置に使用するためのものである。紡糸装置では、特開２００２−３０９４３１号公報に記載されているように、溶融ポリマが口金から吐出され、円筒状エアフィルタ内を通過する。さらに、円筒状エアフィルタによってエアが濾過され、これが溶融ポリマに吹き付けられる。したがって、エアによって溶融ポリマが冷却され、単糸が形成される。その後、集束ガイドによって単糸が集束され、集束糸が形成され、巻取装置によって集束糸が巻き取られる。

したがって、溶融ポリマによって円筒状エアフィルタが加熱されるが、このエアフィルタは円筒状に多層に巻かれた金網１からなり、加熱されても、それによって円筒状エアフィルタが焼けることはない。しかも、素線はおよそ１ｍｍの直径であり、金網１は１０〜３５０メッシュのもので、１０〜２０層に巻かれている。そして、それが堅固に焼結されていることは前述したとおりである。したがって、円筒状エアフィルタに大きい強度をもたせ、大きい空隙率をもたせることができ、これを紡糸装置に使用することができるものである。

実験によれば、素線が０．８ｍｍの直径をもち、金網１は６０メッシュのもので、１６層に巻かれているとき、その空隙率はおよそ７０％に達することが確認されている。したがって、円筒状エアフィルタによってエアが濾過され、これが溶融ポリマに吹き付けられるとき、その流量が大きく、冷却効果は高い。

さらに、溶融ポリマに吹き付けられるエアの流量については、溶融ポリマの糸径によって種々の流量が要求されるが、このエアフィルタの場合、金網１のメッシュによってエアフィルタの空隙率が決定され、それによってエアの流量が増加または減少する。したがって、金網１のメッシュを適宜選定し、エアフィルタの空隙率を任意に選定することができ、エアの流量を任意に変化させることができる。たとえば、金網１に３５０メッシュのものを使用すると、空隙率は３０％程度に低下する。金網１に５００メッシュのものを使用し、空隙率を大幅に低下させることもできる。

このエアフィルタはステンレス線（ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６）の金網１からなり、錆びることもない。

さらに、このエアフィルタは逆洗可能であり、再使用可能である。たとえば、図４に示すように、エアフィルタの使用後、複数のエアフィルタを間隔を置いて配置し、その一端に治具１１の突起１２をはめ込み、他端に治具１３の突起１４をはめ込めばよい。治具１１は流路１５および孔１６を有し、孔１６は各突起１２に形成されており、流路１５に連通する。したがって、たとえば、純水をおよそ８０°Ｃの温度に加熱し、これを流路１５および孔１６に送り、各エアフィルタに導入すると、純水がエアフィルタの周壁を通り、排出され、純水によって各エアフィルタを逆洗することができる。その後、各エアフィルタを適宜乾燥させ、これを再度使用することができる。

金網として細かい金網と粗い金網を使用し、細かい金網を数層に巻き、粗い金網を細かい金網のまわりに巻いてもよい。たとえば、細かい金網を２〜３層に巻き、そのまわりにおいて、粗い金網を１０〜２０層に巻き、積層する。そして、これを堅固に焼結してもよい。この場合、純水を円筒状エアフィルタに導入し、純水によって円筒状エアフィルタを逆洗するとき、純水によってフィルタの不純物が取り除かれ、流されやすく、円筒状エアフィルタを容易に逆洗することができる。さらに、円筒状エアフィルタによってエアが濾過されるとき、粗い不純物が粗い金網に捕獲され、細かい不純物は細かい金網に捕獲される。これによってエアフィルタの寿命が延長され、好ましい。

図５は参考例を示す。このエアフィルタは素線で編まれた円筒状の多数の金網１７からなる。そして、各金網１７が同心に多層に重ね合わされ、積層され、堅固に焼結されている。したがって、図１のエアフィルアと異なり、シームは形成されない。

図５のエアフィルタを紡糸装置に使用し、そのエアフィルタによってエアを濾過し、エアによって溶融ポリマを冷却することもできる。

この発明にかかる円筒状フィルタを示す斜視図である。Ａは図１の金網をカレンダ処理する状態を示す側面図であり、ＢはＡの金網の断面図である。Ａは図２の金網を巻く状態を示す斜視図であり、ＢはＡのマンドレルの斜視図であり、ＣはＡの金網の説明図であり、ＤはＡの金網を巻いた状態を示す斜視図である。図１のエアフィルタを逆洗する状態を示す断面図である。参考例を示す斜視図である。

１金網
４マンドレル

Claims

紡糸装置に使用する円筒状エアフィルタの製造方法であって、素線で織った一定長さの金網をマンドレルに導き、前記マンドレルのまわりにおいて、前記金網を円筒状に多層に巻き、積層し、その後、前記金網およびマンドレルを真空炉に入れ、前記真空炉によって前記金網を熱処理し、焼結し、さらに、前記真空炉によって前記金網を炉冷し、その後、前記金網およびマンドレルを前記真空炉から取り出し、前記マンドレルを前記金網から抜き取り、前記金網を巻く前、前記金網を一対のローラ間に導き、前記ローラによって前記金網をカレンダ処理することを特徴とする円筒状エアフィルタの製造方法。