JPH07124416A - 流体用濾過器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高機能濾過器の製造の高率化 【構成】 一定幅を有する軟質で多孔性のフイルタをそ
の長さ方向に沿って二つ折りにし、該フイルタの少なく
とも一端をシ−ルした上、幅方向に折曲げ、必要に応じ
てフイルタの他端をシ−ルし、次いでフイルタの開口部
をマスキングすると共に多層状とし、更に上記開口部を
注型を用いて一定深さでプラスチック成形し、該プラス
チックの硬化後上記マスキングを除去して開口部を形成
する流体用濾過器の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気或いは水、油、清
涼飲料、酒類、塗料、メッキ液、現像液等の液体の濾過
に用いる流体用濾過器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液体用フイルタを作成する
に当たって一定幅を有する軟質で多孔性のフイルタをそ
の長さ方向に沿って二つ折りにし、幅方向に渦巻き状に
折曲げた上、隣接するフイルムの開口端どうしを熱可塑
性樹脂を用いて結合する流体用濾過器の製造方法は公知
である（特公昭５５−４１８０４号公報）。更に、フイ
ルタエレメントをその上下端において別の部材としての
プレ−トにより弾性パッキングを介して挟圧保持させる
ことも公知である（実開昭５５−１１１５１１号公
報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法は、密閉機能はあるものの濾過すべき流
体圧に対抗してフイルムの開口端を強力に支持する機能
を有しておらず、かつ、製造上多くの人手を要しコスト
上でも問題があった。本発明は、濾過体の強力な支持力
を有し濾過面積を最大限得る事が出来る濾過器の製造方
法を得ることを目的としており、さらに、簡単な方法で
濾過時の流体の圧力損失が少ない、かつ、流量を大とす
ることが出来る濾過器を提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る濾過器の製造方法は、一定幅を有する
軟質で多孔性のフイルタをその長さ方向に沿って二つ折
りにし、該フイルタの両端をシ−ルし、幅方向に折曲
げ、フイルムを多層状に形成し、かつフイルタの開口部
をマスキングし、更に上記開口部を注型を用いて一定深
さでプラスチック成形し、該プラスチックの硬化後上記
マスキングを除去するようにしたものである。

【０００５】上記構成において、幅方向に折曲げるに当
たってフイルタをアコ−デオン状とすると特に効果的で
ある。また、上記構成において、フイルタを幅方向に折
曲げるに当たって長さの順次異なるフイルタを複数枚用
意し、それぞれのフイルムを円筒状とした上、多層する
と特に効果的である。本発明で用いるフイルタの素子
は、軟質の多孔性フイルム、多孔質シ−トの濾紙、不織
布、ガラスペ−パ−、布、網、金属繊維製シ−ト、セラ
ミック紙、活性炭繊維シ−ト、イオン交換繊維シ−ト、
メンブランフイルタ、ＵＦ膜、ＲＯ（逆浸透膜）等であ
る。

【０００６】本発明に係る濾過器の対象流体は、気体、
液体等全般であるが、上記フイルタの素子においてイオ
ン交換繊維シ−ト、メンブランフイルタ、ＵＦ膜、ＲＯ
（逆浸透膜）を採用した場合は、液体を対象とする。他
のフイルタの素子を採用した場合は、気体、液体両用で
その仕様（厚さ、ポアサイズ、材質等）は濾過対象及び
要求性能、使用条件等により選択される。例えば、不織
布の場合、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等
のものがあるが、ポリプロピレンは耐薬品性は優れてい
るが、８０℃を越える高温では不適であるためポリエス
テルが選ばれる。

【０００７】濾過精度（集塵効率）は、フイルタの繊維
径や密度によりかわるが、メルトブロ−不織布は繊維直
径が２〜１０μｍ程度の極細繊維となりポアサイズは数
μｍとなる。また、エアフイルタではメルトブロ−不織
布に帯電加工（エレクトレット処理）を施し、超高性能
フイルタとすることも可能である。これらに使用される
不織布の厚みは０．１ｍｍ〜数ｍｍである。

【０００８】メンブランフイルタは、主として液体に使
用され、そのポアーサイズは、０．０２５μｍとマイク
ロポアーであるため各種ガスにも利用される。このメン
ブランフイルタの厚みは１ｍｍ以下であり加工性に優れ
ている。

【０００９】

【作用】本発明の濾過方法によって得られる濾過器は濾
過方法が濾過体の外側から内側へ、あるいは内側から外
側へと２通りに使用可能である。濾過したい汚染物質を
濾過器内に残さず、フイルタ内に閉じ込めてフイルタと
ともに回収したい場合は後者の方法で用いる。この場
合、高い圧力をかけるとフイルタがふくらみ、圧力が高
すぎるとフイルタが破損する場合がある。

【００１０】液体濾過で流体の圧力が高い場合、後者の
方法では不都合であり、前者の方法を採る。該方法で
は、内側の圧力は低く、外側の圧力が高いのでフイルタ
は潰れ、濾過は不可能になる。これを防ぐためスペイサ
ーをフイルタの間に挟み補強する。このスペイサーは組
立加工中のフイルタ間隔の均一性を保たせる治具の機能
をも果たす。

【００１１】スペイサーは単にフイルタに挟まれている
だけで樹脂プレートには接着されていない。ただし、フ
イルタの外部のスペイサーは樹脂プレートに支持させて
もよい。スペイサーはプラスチック網、合成樹脂成型ネ
ット、合成樹脂製または紙製コルゲート、ピッチバンド
（ホットネルト樹脂でリブを作る）、プラスチックプリ
ーフなどが使用される。このスぺイサーがフイルタ間に
挟まれているので、高い圧力に対してもフイルタ間の空
間が潰れることもなく空間が保たれる。スペイサーの厚
みは、１〜１０ｍｍ位が好ましく、ネット状のものは、
数メッシュ位が好ましい。

【００１２】スペイサーの種類としてプラスチックネッ
ト（ポリエチレン、ポリプロピレン或はＥＶＡ）、合成
ゴムなどを主原料に連続押出成型で作られるネットとし
て各種構造があるが段差構造を持つものが通気性に優れ
ていて好ましい。その他、網、コルゲート、ピッチバン
ド、プリーフなどが利用される。

【００１３】

【実施例１】実施例１について図面を参照しつつ説明す
る。 １）．図１に示すように、帯状のフイルタ１を、その長
さ方向に二つ折りにし、渦巻きの中心となる折り返し部
１Ａをまずシールする。他端１Ｂ部のシールは巻上げ前
或は巻上げ後にいずれでもでも良い。次に、フイルタの
開口部２にスペイサー３を挟みこむ。スペイサー３はプ
ラスチック網、合成樹脂成型ネット、合成樹脂製または
紙製コルゲート、ピッチバンド（ホットネルト樹脂でリ
ブを作る）、プラスチックプリーフなどが使用される。
このスぺイサー３が挟まれているので、高い圧力に対し
てもフイルタ１が潰れることもなく空間が保たれる。ス
ペイサー３の厚みは、１〜１０ｍｍ位が好ましく、ネッ
ト状のものは、数メッシュ位が好ましい。フイルタ１を
二つ折りするとき、直線的にではなく、図２に示すよう
に放物線状にすることが望ましい。これは渦巻き状に巻
き込むと、内外の円周の長さにずれが生じ、内側にしわ
が寄ったり、変形した円筒に仕上がるのを防ぐためであ
る。

【００１４】２）．フイルタ１の開口部２を、巻上げ前
もしくは巻上げ後にテープ、ホットメルト樹脂、接着剤
などでマスキング４する。このマスキング４は成型時に
合成樹脂５が開口部２に入り込まないようにするためで
ある。（なお、このマスキング４は後の作業で除去す
る。） ３），フイルタ１の側面にスペイサー６を重ね、図３或
は図４に示すように一緒に渦巻き状に巻き上げる（な
お、図３はマスキング前の状態を示している）。

【００１５】４）、次に、図５に示すように、フイルタ
１の平面形状よりも若干大きい型枠７を用意し、該型枠
７に二液硬化の合成樹脂５（素材として、使用条件に応
じてウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等を用
いる。）を一定深さに注型し、上記合成樹脂５が柔らか
い間に上記渦巻き状のフイルタ１を開口部２を下にして
押し入れる。合成樹脂５は二液硬化樹脂が好ましいが、
対薬品・耐熱等の機能が要求される場合には熱可塑性樹
脂（ポリプロピレン）、熱硬化性樹脂（フェノ−ル樹
脂）、一液硬化樹脂等を使用する。

【００１６】５）、合成樹脂５の硬化後、脱型し、マス
キング４を除去するか、又は、図６に示すように樹脂プ
レ−トの一定厚さを残してＸ−Ｘ面を切断し、フイルタ
開口部２を図７に示すように開放する。上記一定厚さの
樹脂プレ−トがフイルタの強力な支持プレートとなる。
６）、その後、用途（気体用、液体用）や使用方法
（濾過方向）によりスペイサ−３とスペイサ−６は、両
方あるいは片方を取り出す。必要に応じて両方とも装着
したままとすることもできる。

【００１７】７）、このフイルタからなる濾過部を濾過
器として構成するときには、フイルタ１を上下から締め
つけることがあり、この場合には、強度が必要となるの
で図８に示すように、上記４）項作業の際に渦巻き状の
フイルタ１と共に補強材として各コ−ナ−部にフイルタ
１と略同じ高さの開孔パイプ８を押し入れる。

【００１８】合成樹脂５の硬化後脱型し、フイルタ１を
反転し、型枠７を使用して、再度成型をし、図９に示す
ようにボトムプレ−ト９を作成する。型枠７は、製品が
要求される形状により適宜設計変更される。このボトム
プレ−ト９を必要としないとき、例えば開孔パイプ８だ
けで強度が保てれば、コスト低減となる。なお、補強材
は、開孔パイプ８の他プラスチックネット等を使用して
も良い。

【００１９】８）、ボトムプレ−ト９は数ｍｍ〜３０ｍ
ｍの厚みをもたせるが、中心部の強度が不足する場合に
は、型枠７により十文字、一文字、或は放射状のリブを
入れて補強をする。

【００２０】

【実施例２】 １）．この実施例２においても、実施例１と同様に帯状
のフイルタを用いる。該フイルタをその長さ方向に二つ
折りにし、両端をシールする。このフイルタの間隙にス
ペイサー６を挟む。次に、別のスペイサー６、６を図１
０に示すようにフイルタ１の両側に重ね、アコーディオ
ン状に折り曲げる。上記スペイサー６、６は、帯状のも
のをフイルタ１に重ね合せて連続してアコーディオン状
にする前記方法だけではなく、アコーディオンの高さと
幅にカットされた方形のものを図１１に示すようにフイ
ルタ１、１の間に一枚づつ差し込んでもよい。

【００２１】２）．以下は実施例１と同様で、二つ折り
にしたフイルタの開口部４をアコーディオン形状に形成
する前、もしくは後にマスキング処理を行う。 ３）．型枠７は方形状のものとし、これにニ液硬化樹脂
（濾過物に応じて一液硬化樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂等でもよい）を注入し樹脂が柔らかい間にアコー
ディオンフイルタの開口部４を下にしながら押し入れ
る。 ４）．樹脂硬化後、脱型し、マスキングを除去するか、
樹脂プレートを切断し、フイルタ開口部を開放する。

【００２２】５）．前記スペイサー３、６は、用途や使
用方法により両方とも装着したまま使用に供する外、両
方あるいは一方を取り出して使用することもある。 ６）．前記実施例１と同様に、補強材として角型開孔パ
イプを組み合わせることもある。 スペイサー６は、濾過方法が図６のロの場合に使用され
る。使用最高圧力が数ｋｇ以下の濾過であれば、補強を
することによりフイルタの膨らみを防いで濾過が可能で
あるのでスペイサー３と同等品を補強材とし、最外周部
の膨らみ防止のため補強材（開孔パイプ８）を用いる。
但しスペイサー３は流体移動の抵抗となるので取り外す
こともある。

【００２３】エアフイルタとして使用し、濾過方法がイ
の場合、エレクトレット化処理をした不織布をプリーフ
加工し、スペイサー６とする。これは補強の意味ではな
く、プレフイルタの役割を果させる。エレクトレット不
織布とは外部に電界が存在しなくても電気分極を保持
し、周囲に対して電界を形成する。一般にフイルタはそ
の層を通過させ、粉塵を捕集するのであるが、エレクト
リック不織布はそれ自体が持つ電荷により浮遊塵を磁石
のように引きつける。本発明を使用することによりフイ
ルタ層を通過させなくても表面に近づけるだけで良く集
塵する。この静電気的補集で、メインフイルタにかかる
負荷を軽減できる。この場合、スペイサー６は除去する
が、通気抵抗の高いフイルタを使用する場合は補強が必
要となるので、通気抵抗の低いプリーフ状スペイサーを
使用する。以上のようにスペイサー６を使用する時は、
このスペイサー６は樹脂プレートに組立加工時に埋め込
んで接着・固定する。

【００２４】

【実施例３】 １）．この実施例３においても、実施例１と同様に帯状
のフイルタを用いる。このフイルタは、一定幅を有しそ
れぞれ順次長さの異なる軟質で多孔性のものを複数枚用
いる。そして該フイルタをその長さ方向に二つ折りに
し、両端をシールする。このフイルタの間隙に図１２に
示すように実施例１及び２と同様にスペイサー３を挟
む。

【００２５】２）．上記長さの異なるフイルタ群をその
両端において接続し、それぞれ円筒状に形成する。濾過
器の使用態様・濾過器全体の形状に応じて四方形状或い
は六角形状等に形成してもよい。そしてこの円筒状のフ
イルタを大きい順に内側に入れていく。円筒状フイルタ
と円筒フイルタの間には図１３に示すように別のスペイ
サー６を挿入する。 ３）．図１３に示すように多層の円筒が組み立てられた
後、フイルタの開口部をマスキングし、さらにそのフイ
ルタ群の開口部を、円筒底部が形成された注型を用いて
一定深さでプラスチック成形する。そしてその後の工程
は前記実施例２と同様である。

【００２６】この実施例３においては、成型後の樹脂プ
レ−トの一体性を保つために、図１４に示すよう直径方
向の連結体１１を構成させる必要がある。そのために型
枠の底部に直径方向に十文字状の溝を穿設する（図
外）。この溝の大きさは、結果的にフイルタの開口部の
面積を決定する事になるから、逆にこの溝の大きさによ
り流体のフイルタ群への流入量を制御することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、極めて簡単な工程により強固で濾過効果の
大きな濾過器の製造方法を得るに至った。また、本発明
による濾過器では、保塵容量が大きくなり、フイルタの
寿命を長くすることができる。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の第１段階の斜視図である。

【図２】実施例１の準備段階の応用例の説明図である。

【図３】実施例１の第２段階の斜視図である。

【図４】実施例１の第３段階の斜視図である。

【図５】実施例第１の第４段階の斜視図である。

【図６】図５のＰ断面のフイルタ部分のみの断面図であ
る。

【図７】実施例１の第５段階の説明図である。

【図８】実施例１の第４段階の応用例を示す説明図であ
る。

【図９】図８に示す実施例の応用例を示す説明図であ
る。

【図１０】実施例２の説明図である。

【図１１】実施例２の別例の説明図である。

【図１２】実施例３の第２段階の斜視図である。

【図１３】実施例３の第３段階の斜視図である。

【図１４】実施例３の第４段階後の開口部の正面説明図
である。

【符号の説明】

１ フイルタ ２ 開口部 ３ スペイサー ４ マスキング ５ 合成樹脂 ６ スペイサー ７ 型枠 ８ 開孔パイプ ９ ボトルプレ−ト １０ シール １１ 連結体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 46/52 Ｚ 7446−4Ｄ Ｃ 7446−4Ｄ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定幅を有する軟質で多孔性のフイルタ
   をその長さ方向に沿って二つ折りにし、該フイルタの少
   なくとも一端をシ−ルした上、幅方向に折曲げ、必要に
   応じてフイルタの他端をシ−ルし、次いでフイルタの開
   口部をマスキングし、更に上記開口部を注型を用いて一
   定深さでプラスチック成形し、該プラスチックの硬化後
   上記マスキングを除去して開口部を形成することを特徴
   とする流体用濾過器の製造方法。
2. 【請求項２】 上記幅方向に折曲げるに当たってフイル
   タを渦巻状とした請求項１に記載の流体用濾過器の製造
   方法。
3. 【請求項３】 上記幅方向に折曲げるに当たってフイル
   タをアコ−デオン状とした請求項１に記載の流体用濾過
   器の製造方法。
4. 【請求項４】 一定幅を有し、それぞれ長さの順次異な
   る軟質で多孔性の複数枚のフイルタを、それぞれ長さ方
   向に沿って二つ折りにし、該フイルタの少なくとも一端
   をシ−ルすると共にこの間隙にスペイサーを挟んだ後、
   幅方向に折曲げてそれぞれ筒状に形成し、必要に応じて
   フイルタの他端をシ−ルし、フイルタの開口部をマスキ
   ングすると共に前記筒状に形成されたフイルタ群をその
   大きさの順に重ね合わせて１つの同芯状の形態とし、更
   にそのフイルタ群の開口部を底部に溝を穿設した注型を
   用いて一定深さでプラスチック成形し、該プラスチック
   の硬化後上記マスキングを除去して改めて開口部を形成
   することを特徴とする流体用濾過器の製造方法。
5. 【請求項５】 フイルタを筒状に形成するに当たって円
   筒状とした請求項４に記載の流体用濾過器の製造方法。
6. 【請求項６】 フイルタを筒状に形成するに当たって多
   角形状とした請求項４に記載の流体用濾過器の製造方
   法。