JP6405191B2 - 取水フィルター及びその製造方法並びに製造装置 - Google Patents
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図4は、取水フィルター1を製造する製造装置の概略構成を示す斜視図であって、この製造装置2は、長繊維束14に樹脂を含浸させて長繊維強化樹脂線材束からなる素材10を形成する素材形成装置21と、この素材形成装置21により形成された素材10を巻き付けるマンドレル22と、素材形成装置21からの素材10を、マンドレル22に対し隙間を空けて螺旋状に巻き付けて筒状の螺旋状体16を形成する螺旋状体形成装置としてのフィランメントワインディング装置23とを備えている。
先ず、素材形成工程として、素材形成装置21の各リール211を個別のモータ210により軸回りに回転させて当該各リール211から長繊維束14を巻き出し、集合装置で1本にまとめた長繊維束141をレジンバス212に通過させて熱可塑性樹脂を含浸する。それから、長繊維束141を予加熱装置216及び加熱装置213の金型内で260〜330°Cに加熱して断面三角形状の素材10を形成する。その後、素材10を、冷却装置214により10〜40°Cに冷却して熱可塑反応を停止させてから、可撓性を有した状態で引取装置215により毎分200mmの速度で引き取って、フィランメントワインディング装置23に送る。
先ず、長繊維強化樹脂線材形成工程として、長繊維強化樹脂線材形成装置31のリール311をモータ310により軸回りに回転させて当該リール311から巻き出した長繊維束14をレジンバス312に通過させて熱可塑性樹脂を含浸する。それから、長繊維束14を予加熱装置316及びレーザー加熱装置317で260〜330°Cに加熱し、加熱装置213の金型を通して断面三角形状の長繊維強化樹脂線材17を形成する。その後、長繊維強化樹脂線材17を、冷却装置314により10〜40°Cに冷却して熱可塑反応を停止させてから、可撓性を有した状態で引取装置215により毎分200mmの速度で引き取って、フィランメントワインディング装置33に送る。
10 素材
11 ろ過部
14 長繊維束
16 螺旋状体
17 長繊維強化樹脂線材
2 製造装置
21 素材形成装置
22 マンドレル
222 巻回溝(ガイド)
23 フィラメントワインディング装置(螺旋状体形成装置)
27 支持部材
3 製造装置
31 長繊維強化樹脂線材形成装置
32 マンドレル
322 巻回溝(ガイド)
33 フィラメントワインディング装置(螺旋状体形成装置)
4 製造装置
5 取水フィルター
50 素材
51 外側ろ過部
Claims (18)
- 断面台形、断面三角形、又は断面矩形の素材が隙間を空けて螺旋状に巻かれて筒状に形成されたろ過部を有し、そのろ過部の軸芯方向で互いに相隣なる前記素材の隣接輪同士の間の隙間を介してろ過した流体を内部へ取水する取水フィルターであって、
前記素材としては、長繊維強化樹脂線材束が用いられており、
前記ろ過部は、その軸芯方向から見て円環状に形成されていることを特徴とする取水フィルター。 - 前記長繊維強化樹脂線材束は、前記素材に比して微小な断面台形、断面三角形、又は断面矩形のいずれか1つからなる長繊維強化樹脂線材を複数組み合わせた集合体、若しくは前記素材に比して微小な断面台形、断面三角形、又は断面矩形の長繊維強化樹脂線材を複数組み合わせた集合体で形成されている請求項1に記載の取水フィルター。
- 前記ろ過部の半径方向内側及び半径方向外側の少なくとも一方には、当該ろ過部に対しその軸芯方向と平行に延びる繊維強化樹脂製の支持部材が溶着されている請求項1又は請求項2に記載の取水フィルター。
- 前記ろ過部の半径方向外側には、断面台形、断面三角形、又は断面矩形の素材が前記ろ過部の素材と同一の隙間を空けて螺旋状に巻かれて筒状に形成された外側ろ過部が設けられており、
前記外側ろ過部の素材としては、前記ろ過部の素材と同じ長繊維強化樹脂線材束が用いられているとともに、
前記外側ろ過部は、その軸芯方向から見て円環状に形成され、前記ろ過部の半径方向外側に対し半径方向内側が溶着されている請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の取水フィルター。 - 長繊維束に樹脂を含浸させて断面台形、断面三角形、又は断面矩形の長繊維強化樹脂線材束からなる素材を形成する素材形成工程と、
前記素材を、マンドレルに設けられたガイドを介して当該マンドレルに対し隙間を空けて螺旋状に巻き付けて筒状の螺旋状体を形成する螺旋状体形成工程と、
前記マンドレル上で前記螺旋状体を硬化させて筒状のろ過部を形成するろ過部形成工程と、
を具備していることを特徴とする取水フィルターの製造方法。 - 前記マンドレルは、その軸芯回りに一方向へ回転駆動可能とされ、
前記螺旋状体形成工程において、前記マンドレルを軸芯回りに回転駆動させて、当該マンドレルに対し隙間を空けて前記素材を螺旋状に巻き付けて筒状の螺旋状体を形成している請求項5に記載の取水フィルターの製造方法。 - 長繊維束に樹脂を含浸させた長繊維強化樹脂線材を形成する長繊維強化樹脂線材形成工程と、
前記長繊維強化樹脂線材を、マンドレルに設けられたガイドを介して当該マンドレルに対し隙間を空けて螺旋状に複数回巻き付けて、当該長繊維強化樹脂線材の集合体である長繊維強化樹脂線材束からなる前記素材を巻き付けたような筒状の螺旋状体を形成する螺旋状体形成工程と、
前記マンドレル上で前記螺旋状体を硬化させて筒状のろ過部を形成するろ過部形成工程と、
を具備していることを特徴とする取水フィルターの製造方法。 - 前記長繊維強化樹脂線材形成工程において、前記長繊維束に樹脂を含浸させて断面台形、断面三角形、又は断面矩形の長繊維強化樹脂線材を形成している請求項7に記載の取水フィルターの製造方法。
- 前記マンドレルは、その軸芯回りに正逆方向へ回転駆動可能とされ、
前記螺旋状体形成工程において、前記マンドレルを軸芯回りに正方向へ回転駆動させて当該マンドレルに対し隙間を空けて前記長繊維強化樹脂線材を螺旋状に巻き付けたのち、前記マンドレルを軸芯回りに逆方向へ回転駆動させて当該マンドレルに対し隙間を空けて前記長繊維強化樹脂線材を螺旋状に巻き付けることを繰り返し行って、前記長繊維強化樹脂線材の集合体である長繊維強化樹脂線材束からなる素材を巻き付けたような筒状の螺旋状体を形成している請求項7又は請求項8に記載の取水フィルターの製造方法。 - 前記マンドレルは、その軸芯方向と平行に延びて繊維強化樹脂製の支持部材を収容する溝を備え、
前記螺旋状体形成工程において、前記マンドレルに対し前記螺旋状体を形成する際に、前記マンドレルの溝に収容された前記支持部材を前記螺旋状体の半径方向内側に溶着している請求項5〜請求項9のいずれか1つに記載の取水フィルターの製造方法。 - 前記素材を、前記ガイドを介して前記マンドレル上で硬化させたろ過部に対しそれと同一の隙間を空けて螺旋状に巻き付けて、当該ろ過部の半径方向外側に筒状の外側螺旋状体を形成する外側螺旋状体形成工程と、
前記ろ過部の半径方向外側で前記外側螺旋状体を硬化させて筒状の外側ろ過部を形成する外側ろ過部形成工程と、
を具備している請求項5〜請求項10のいずれか1つに記載の取水フィルターの製造方法。 - 前記マンドレルは、縮径可能に分割され、
前記ろ過部形成工程において、前記マンドレル上で前記ろ過部を硬化させたのちに、当該マンドレルを分割して縮径させて、前記マンドレル上から前記ろ過部を離脱させる請求項5〜請求項11のいずれか1つに記載の取水フィルターの製造方法。 - 長繊維束に樹脂を含浸させて断面台形、断面三角形、又は断面矩形の長繊維強化樹脂線材束からなる素材を形成する素材形成装置と、
前記素材形成装置により形成された素材を巻き付けるマンドレルと、
前記素材を、前記マンドレルに対し隙間を空けて螺旋状に巻き付けて筒状の螺旋状体を形成する螺旋状体形成装置と、
を備え、
前記マンドレルに対し前記素材を螺旋状に巻き付けた螺旋状体を前記マンドレル上で硬化させて筒状のろ過部を形成することを特徴とする取水フィルターの製造装置。 - 前記マンドレルは、その軸芯回りに一方向へ回転駆動可能に構成され、
前記螺旋状体形成装置により螺旋状体を形成する際に前記マンドレルを軸芯回りに回転駆動させて、当該マンドレルに対し隙間を空けて前記素材を前記螺旋状体形成装置により螺旋状に巻き付けて筒状の螺旋状体を形成している請求項13に記載の取水フィルターの製造装置。 - 長繊維束に樹脂を含浸させた長繊維強化樹脂線材を形成する長繊維強化樹脂線材形成装置と、
前記長繊維強化樹脂線材形成装置により形成された長繊維強化樹脂線材を巻き付けるマンドレルと、
前記長繊維強化樹脂線材を、前記マンドレルに対し隙間を空けて螺旋状に複数回巻き付けて、当該長繊維強化樹脂線材の集合体である長繊維強化樹脂線材束からなる素材を巻き付けたような筒状の螺旋状体を形成する螺旋状体形成装置と、
を備え、
前記マンドレルに対し前記長繊維強化樹脂線材を螺旋状に複数回巻き付けた螺旋状体を前記マンドレル上で硬化させて筒状のろ過部を形成することを特徴とする取水フィルターの製造装置。 - 前記長繊維強化樹脂線材形成装置は、前記長繊維束に樹脂を含浸させて断面台形、断面三角形、又は断面矩形の長繊維強化樹脂線材を形成している請求項15に記載の取水フィルターの製造装置。
- 前記マンドレルは、その軸芯回りに正逆方向へ回転駆動可能に構成され、
前記螺旋状体形成装置により螺旋状体を形成する際に、前記マンドレルを軸芯回りに正方向へ回転駆動させて当該マンドレルに対し隙間を空けて前記長繊維強化樹脂線材を螺旋状に巻き付ける一方、前記マンドレルを軸芯回りに逆方向へ回転駆動させて当該マンドレルに対し隙間を空けて前記長繊維強化樹脂線材を螺旋状に巻き付けることを繰り返し行って、前記長繊維強化樹脂線材の集合体である長繊維強化樹脂線材束からなる素材を巻き付けたような筒状の螺旋状体を形成している請求項15又は請求項16に記載の取水フィルターの製造装置。 - 前記マンドレルは、その軸芯方向と平行に延びて繊維強化樹脂製の支持部材を収容する溝を備え、
前記螺旋状体形成装置により螺旋状体を形成する際に、前記マンドレルの溝に収容された前記支持部材が前記螺旋状体の半径方向内側に溶着されている請求項13〜請求項17のいずれか1つに記載の取水フィルターの製造装置。
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