JPH0671121A - カートリッジフィルターおよびその製造方法 - Google Patents

カートリッジフィルターおよびその製造方法

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JPH0671121A
JPH0671121A JP13540691A JP13540691A JPH0671121A JP H0671121 A JPH0671121 A JP H0671121A JP 13540691 A JP13540691 A JP 13540691A JP 13540691 A JP13540691 A JP 13540691A JP H0671121 A JPH0671121 A JP H0671121A
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JP
Japan
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cartridge filter
filtration layer
bellows
tube
liquid
Prior art date
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JP13540691A
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English (en)
Inventor
Magosaburo Fujiwara
孫三郎 藤原
Kiichiro Suzuki
喜一郎 鈴木
Kentaro Matsumoto
健太郎 松本
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Daiwa Boseki KK
Daiwabo Co Ltd
Original Assignee
Daiwa Boseki KK
Daiwabo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カートリッジフィルターの濾過ライフとカー
トリッジフィルター両端部のシール性を向上させる。 【構成】 多孔性芯筒の外側に、その多孔性芯筒の軸方
向に山部と谷部を有する蛇腹状の濾過層を形成し、この
濾過層を構成している不織布の両端部を谷部に沿って切
断してドーナツ状の端面となし、この端面をプラスチッ
ク製の端面キャップの内面に面接着して液漏れ防止シー
ルをした。 【効果】 濾過層の表面積が3倍以上となって濾過ライ
フが向上し、また端面の液漏れシールの作業性がよくな
り、端面からの液漏れ不安を解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体の濾過に使用され
る筒状のカートリッジフィルターおよびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】カートリッジタイプの筒状フィルター
は、製薬工業、電子工業等で使用される精製水の濾過や
食品工業でのアルコール飲料の製造工程における濾過あ
るいは自動車工業での塗装剤の濾過等の様々な分野で使
用されている。カートリッジタイプの筒状フィルターの
多くは外径が60〜70mm、長さが30〜40cm程
度というコンパクトタイプであり、実開昭60−795
21号公報や同61−121922号公報にみられるよ
うな糸巻きタイプ、実開昭61−71207号公報のよ
うな不織布タイプが汎用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記したよう
な従来の筒状カートリッジフィルターは、濾過精度が優
れているという長所を有しているが濾過ライフが短く、
短期間で交換しなければならないという点が短所となっ
ている。この短所は上記実開昭61−71207号公報
に記載されているように、濾過層に密度勾配を設けるこ
とによってある程度改善されるが、それでも濾過ライフ
は密度勾配のないものに比べてせいぜい2倍程度であ
る。濾過ライフは、例えば特開昭62−155912号
公報や特開昭62−59962号公報に記載されている
ように濾過材シートにプリーツを形成することによって
大幅に向上することができる。
【0004】しかしながら従来のプリーツタイプのフィ
ルターは、まず濾過材シートにプリーツ成形施し、その
成形シートを筒状となして形成され、したがってプリー
ツによる山部と谷部は筒状フィルターの軸方向に延びる
ことになる。そのため両端の開口面を樹脂製の端面キャ
ップ等閉塞シールする際、濾過材のジグザグな端縁とキ
ャップ面とを密着接合しなければならず、密閉シール作
業が著しく困難である。そのうえ密着接合してもそのシ
ール部分の接合強度が不均整となりやすく、1部におい
て接合強度が不十分であると使用時の濾過圧力によりシ
ール部分の1部から液漏れするという事態を招くことな
る。そのため両端開口面の完全なシールを達成するため
に多大の労力と細心の注意が必要となり、製作コストが
嵩むことが避けられない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維素材で形
成された外側濾過層が、内側に位置した通液性芯筒の軸
方向に対して山部と谷部を交互に有する蛇腹状をなして
いることを特徴としているものであって、濾過層表面積
がカートリッジフィルターの外周を基準とした円筒表面
積の3倍以上を有したカートリッジフィルターである。
【0006】本発明のように濾過層が軸方向に対して山
部と谷部を交互に有する蛇腹状をなしたカートリッジフ
ィルターは、例えば通液性を有する蛇腹管を軸方向に引
き伸ばし、その上に不織布を巻回した後蛇腹管を軸方向
に縮めて不織布を蛇腹管の山部と谷部の外周面に沿った
蛇腹状となし、しかるのち蛇腹管の内側中空部に多孔性
芯筒あるいは筒状濾過層を挿入することによって製造す
ることができる。
【0007】また他の方法として、長尺の多孔性芯筒あ
るいは筒状濾過層に多数のドーナツ状の薄板を挿入して
一定の間隔に保持し、その上に不織布を巻回したのちド
ーナツ状の薄板を1方向より順次他方向へ押し寄せて不
織布に山部と谷部を形成し、しかるのち上記多孔性芯筒
あるいは筒状濾過層を所定長に切断することによって製
造することができる。
【0008】かくして得られた蛇腹状の濾過層の両端面
に従来同様に樹脂製キャップでシールすることにより本
発明のカートリッジフィルターを得ることができる。そ
してこの密閉シールは不織布濾過層の両端部に残存する
山部から谷部に至たる部分のドーナツ状平面部を樹脂製
キャップに内面に接着することによって簡単にかつ的確
に行うことができる。
【0009】濾過層となる不織布の繊維素材としては、
非熱接着性単一繊維、熱接着性単一繊維または並列型、
芯鞘型、分割型、海島型の熱接着性複合繊維を単独ある
いは組み合わせのいずれも使用することができる。繊維
の構成成分としては、例えば綿、麻等の天然繊維、レー
ヨン等の半合成繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリメチルペンテン、エチレン−ビニルアルコール共重
合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィ
ン系重合体もしくは共重合体やポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系
重合体もしくは共重合体、ナイロン6、ナイロン66、
ナイロン12等のポリアミド系重合体もしくは共重合体
等の合成繊維が考えられ、適宜選択すればよい。但し、
熱接着性複合繊維の場合は高融点成分と低融点成分との
融点差が20℃以上ある方が好ましい。上記より選択し
た繊維を用いて外側濾過層用の不織布とするが、その製
法としては、カード法、クロスレイヤー法、ランダムウ
ェバー法、湿式抄造法、乾熱または湿熱接着法、ニード
ルパンチ法、高圧液流法等が挙げられ、またスパンボン
ド法、メルトブロー法等で製造した不織布であってもよ
い。
【0010】
【作用】カートリッジフィルターの濾過表面積が著しく
増大し、濾過性能を低下させることなく濾過ライフを大
幅に向上させることができ、カートリッジフィルターの
交換周期が長くなって交換労力を軽減する。またカート
リッジフィルターの両端のシール作業性とシール部の信
頼性が向上し、カートリッジフィルター両端にシール部
からの液漏れ不安を解消する。
【0011】
【実施例】
[実施例1] 図1は本発明の蛇腹型カートリッジフィ
ルターの一部断面正面図であり、(1) はフィルター本
体、(2) は多孔性芯筒、(3) は繊維素材で形成された外
側濾過層、(4) は端面キャップそして(5) は多孔性蛇腹
管であり、繊維素材で形成された外側濾過層(3) が、内
側に位置した多孔性芯筒(2) の軸方向に対して山部(6)
と谷部(7) とを交互に有する蛇腹状をなしている。
【0012】上記カートリッジフィルターは次のように
して製造することができる。図2に示すような外径65
mm、内径32mm、厚さ0.3mm、山数35個、全
面に多数の細孔を有したプラスチック製多孔性蛇腹管
(5) をその軸方向に引き伸ばして山部と谷部の外径差を
小さくしたチューブ状となし、図3に示したようにその
中空部にパイプ(10) 挿入したのち後述する分割型複合
繊維(20)からなる不織布(11)を2.3回巻き付け、巻き
終端を熱接着処理して筒状となした後パイプ(10)を抜
き、この筒状の不織布(11)を全長が245mmになるよ
うに軸方向に押し縮めて不織布(11)に上記蛇腹管(5) の
蛇腹形状に沿った山部と谷部を形成して蛇腹状の外側濾
過層(3) とする。しかるのち全長250mm、外径32
mmのプラスチック製多孔性芯筒(2) を蛇腹管の内側へ
挿入し、両端面に端面キャップ(4) を装着するとともに
該端面キャップ(4) の内面に外側濾過層(3) を形成して
いる不織布(11)の両端耳部(12)を接着(13)として図1の
ような全長250mmのカートリッジフィルターとし
た。
【0013】[実施例2] 図6に示しているように、
外径32mmの長尺のプラスチック製多孔性芯筒(4)
に、図5に示したような外径65mm、内径32mm、
厚さ2mmのドーナツ状薄板(15)の内径部4ケ所に、長
さ7mmの棒状スペーサ(16)が設けられた成形板(17)を
36枚同一方向に挿入し、各成形板(17)の間隔を30m
mに保持させたのち、各成形板(17)の外周に実施例1の
不織布(11)を2.3回巻き付けて筒状となした後、各成
形板(17)を1枚づつ順次1方向へ押し寄せながら隣接し
ている成形板(17)間の不織布(11)を多孔性芯筒(4) に向
かって折り込んで山部(6) と谷部(7) とを形成し、蛇腹
状の外側濾過層(3) としたのち該外側濾過層(3) の両端
部において多孔性芯筒を切断し、全長250mmの長さ
となし、上記実施例1と同様に両端面に端面キャップ
(4) を装着してカートリッジフィルターとなした。
【0014】図4は上記実施例2によって得られたカー
トリッジフィルターの一部断面正面図を示している。
【0015】上記実施例1.2で用いた外側濾過層(3)
の不織布(11)には、分割型複合繊維からなる不織布を用
いた。即ち図8に示したごとくA成分(21)がポリプロピ
レン、B成分(22)がポリエチレンからなる繊維断面が1
6分割の分割型複合繊維(20)を溶融紡糸し、延伸後切断
して太さ3デニール、長さ45mmのステープル繊維と
なした。 このステープル繊維を100重量%用いてカ
ード機に通し開繊してカードウェブとし、そのウェブを
数枚重ねてウォーターニードル(高圧水流)処理を施
し、乾燥したのち150℃の熱風にて加熱処理して低融
点成分を溶融し、繊維間を融着させ目付が45g/m2
のシート状不織布を使用した。ウォーターニードルの処
理条件は、ウェブの移送速度を1m/minとし、 水圧
を20、40、80kg/cm2 と除々に上げていき最
終的に140kg/cm2 とし、各水圧で表裏各2回ウ
ォーターニードル処理し、後、90℃の温度で乾燥し
た。この時、ウォーターニードル処理により分割された
ポリプロピレン、ポリエチレン成分の太さは0.19デ
ニールであった。
【0016】上記実施例1,2における不織布(11) の
巻き終り端は、加熱した電気ゴテを用いて低融点成分を
溶融し、熱接着を行って止着した。また、両端面部につ
いては液漏れを防ぐために図7に示したごとく、プラス
チック製の端面キャップ(4)を酢酸ビニル系樹脂の溶融
物でもって多孔性芯筒(2) と不織布(11)耳部(12)とを共
に接着(13)してカートリッジフィルターの端面からの液
漏れを防止した。
【0018】
【発明の効果】上記のように本発明のカートリッジフィ
ルターは、繊維素材で形成された外側濾過層(3) が、内
側に位置した多孔性芯筒(2) の軸方向に対して山部(6)
と谷部(7) とを交互に有した蛇腹状となっているため、
外側濾過層(3) の表面積が従来の筒状カートリッジフィ
ルターに比べて著しく大きく、したがって濾過ライフが
向上してカートリッジフィルターの交換周期を延長する
ことができる。そのうえ筒状の軸方向に蛇腹状をなして
いるから、外側濾過層の両端に端面キャップの内面と面
状に接合可能なトーナツ状の部分を残存することがで
き、両端のシールを容易にかつ的確に行うことができて
濾過層以外からの液漏れのない優れたカートリッジフィ
ルターとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカートリッジフィルターの部分断面正
面図である。
【図2】蛇腹管の部分断面正面図である。
【図3】図1に示したカートリッジフィルターの製造方
法を部分的に示した一部断面正面図である。
【図4】本発明のカートリッジフィルターの他の実施例
を示す部分断面正面図である。
【図5】図4の成形板の斜視図である。
【図6】図4に示したカートリッジフィルターの製造方
法を部分的に示した一部断面正面図である。
【図7】カートリッジフィルター端部のシール状態を示
す断面図である。
【図8】外側濾過層の不織布に使用した分割型複合繊維
の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 フィルター本体 2 多孔性芯筒 3 外側濾過層 4 端面キャップ 5 多孔性蛇腹管 6 山部 7 谷部 11 不織布 17 成形板 20 複合繊維

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維素材で形成された外側濾過層が、内
    側に位置した通液性芯筒の軸方向に対して山部と谷部を
    交互に有する蛇腹状をなしていることを特徴とするカー
    トリッジフィルター。
  2. 【請求項2】 通液性芯筒が多孔性のパイプであり、外
    側濾過層が不織布であることを特徴とする「請求項1」
    記載のカートリッジフィルター。
  3. 【請求項3】 通液性を有する肉厚の薄い蛇腹管を軸方
    向に引き伸ばしてその表面に不織布を巻き付け、しかる
    のち蛇腹管を軸方向に縮めることにより蛇腹状の外側濾
    過層を形成し、その外側濾過層を通液性芯筒の外周に嵌
    合することを特徴とするカートリッジフィルターの製造
    方法。
  4. 【請求項4】 長尺の多孔性芯筒または多孔性芯筒と同
    径の長尺パイプを芯材とし、該芯材に通液性を有する多
    数の薄円板状の成形板を挿入して各成形板を定間隔に保
    ち、その上に不織布を巻回したのち成形板を芯材をガイ
    ドとして一方向に順次押し寄せ、成形板間に谷部を形成
    して外側濾過層を蛇腹状となすことを特徴とするカート
    リッジフィルターの製造方法。
JP13540691A 1991-04-12 1991-04-12 カートリッジフィルターおよびその製造方法 Pending JPH0671121A (ja)

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