JPH08257334A - フィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価に製造可能であって，かつ濾過性能に優
れた，フィルタ及びその製造方法を提供すること。 【構成】 ひだ状濾過部１１と，その周囲に設けたつば
部１２よりなり，少なくとも上記ひだ状濾過部１１の側
面１３とつば部１２とは同一材料により形成されてい
る。上記フィルタ１を製造するに当たり，原料繊維と接
着ファイバーとを混合した綿状の濾材中間体を準備し，
予めひだ状に成形したひだ状濾材部と上記濾材中間体を
積層し，両者を成形型を用いて，加熱成形を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，不織布等よりなるフィ
ルタ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車用エンジン等の内燃機関の吸気系に
は，吸気した空気に含まれるゴミ，埃等を取り除くため
のダスト捕集装置が設けてある。一般に，上記ダスト捕
集装置は，ハウジングと，該ハウジング内に装着したフ
ィルタとより構成されている。

【０００３】上記フィルタは，濾過エレメントと，該濾
過エレメントの外周を保持し，ハウジングへの装着を補
助するための樹脂枠とより構成されている。上記濾過エ
レメントは，不織布よりなるシート状濾材を，ひだ状，
波状，プリーツ状にひだ折り加工することにより構成さ
れている。また，上記樹脂枠の外周には，濾過エレメン
トとハウジングとの間のシール性を確保するために，ゴ
ムよりなるシール部材が貼着されている。

【０００４】以下に，上記フィルタの製造方法について
説明する。まず，シート状の濾材をひだ折り加工する。
次いで，上記シート状の濾材を所望の長さに切断し，濾
過エレメントとする。上記濾過エレメントを，予め成形
しておいた樹脂枠に，別工程にてインサートする。その
後，上記樹脂枠に，予め成形しておいたゴム製のシール
部材を組み付ける。これにより，上記フィルタを得るこ
とができる。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記フィルタ
の製造に当たっては，異なる材料からなる別部品として
成形した濾過エレメント，樹脂枠及びシール部材を，上
記成形とは別工程にて組立てなくてはならない。このた
め，上記フィルタの製造方法は，煩雑で手間のかかる方
法である。更に，以上の理由から上記フィルタは製造コ
ストが高くなる。

【０００６】本発明は，かかる問題点に鑑み，安価に製
造可能であって，かつ濾過性能に優れた，フィルタ及び
その製造方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題の解決手段】本発明は，ひだ状濾過部と，その周
囲に設けたつば部よりなるフィルタであって，少なくと
も上記ひだ状濾過部の側面とつば部とは同一材料により
形成されていることを特徴とするフィルタにある。

【０００８】上記つば部とは，フィルタをハウジング等
の相手材に組み付ける際，該相手材によって保持される
部分である。また，フィルタの形状を保持する部分でも
ある。また，上記ひだ状濾過部は複数のひだ山より構成
されている。

【０００９】次に，本発明のフィルタを製造するに当た
っては，原料繊維と接着ファイバーとを混合した綿状の
濾材中間体を準備し，予めひだ状に成形したひだ状濾材
部と濾材中間体とを積層し，両者を成形型を用いて，上
記濾材中間体をひだ状濾材部の側面に綴じ込んでひだ状
濾過部となすと共に，該ひだ状濾過部の周囲につば部を
形成する加熱成形を行うことを特徴とするフィルタの製
造方法がある。

【００１０】上記原料繊維としては，ポリエステル，ポ
リプロピレン，レーヨン，ガラス，アセテート等を用い
ることができる。上記接着ファイバーは，表面に低融点
の樹脂をコーティングしたポリエステル，ポリプロピレ
ン，レーヨン，ガラス，アセテート等よりなる繊維を用
いることができる。上記低融点樹脂としては，変性ポリ
エステル，変性ポリエチレン，変性ポリプロピレン等が
使用されている。

【００１１】上記原料繊維と接着ファイバーとを混合す
るに当たっては，例えば，エアーレイド法等により行う
ことができる。上記エアーレイド法とは，まず原料とな
る繊維塊を解繊し，繊維とする。次いで，上記繊維を空
気中に飛散させた後，気流によってカード等に繊維を集
積する方法である。

【００１２】上記ひだ状濾材部は，予め濾材をひだ折り
加工し，所望の長さに切断した部材である。そして，上
記ひだ状濾材部を構成する材料は，濾過性能を有する材
料であればいかなるものを用いてもよい。ただし，上記
材料としては，濾材中間体との接着性より，該濾材中間
体と同様の原料繊維よりなる不織布が好ましい。

【００１３】また，上記加熱成形とは，成形型に配置し
た濾材中間体に対し，加熱雰囲気においてプレス加工を
行うことである。この方法によれば，容易に濾材中間体
を所望の形状の濾過部へと成形することができる。ま
た，上記成形型は，所望するひだ状濾過部と同形状のキ
ャビティを有している。なお，上記加熱雰囲気の温度
は，接着ファイバーの接着のための成分，例えば表面の
低融点樹脂のみが溶融する程度の高温である。

【００１４】次に，シート状の濾材中間体を用いる場
合，該濾材中間体の外周部分は，上記加熱成形によりひ
だ状濾材部の側面を綴じ込み，ひだ状濾過部の側面を形
成する。一方，上記濾材中間体の中央部分は，上記成形
型がひだ状濾過部と同形状のキャビティを有しているた
め，薄くプレスされ，ひだ状濾過部の一部となる（図３
参照）。

【００１５】また，シート状であり，かつ上記ひだ状濾
材部に対面する一部分に穴部を有する濾材中間体を用い
る場合，該濾材中間体は，上記加熱成形により，ひだ状
濾材部の側面を綴じ込み，ひだ状濾過部の側面となる。
この場合には，加熱成形に当たって，ひだ状濾材部の外
周のみを成形するだけで，ひだ状濾過部を得ることがで
きる。よって，フィルタの製造がより容易となる。

【００１６】上記ひだ状濾材部は密度勾配を有してな
り，該ひだ状濾材部がより高密度である側に，上記濾材
中間体を積層することが好ましい。これにより，つば部
とひだ状濾過部間との接合状態がより良好となる。ま
た，密度勾配を有する濾材により，ひだ状濾過部が形成
されるため，フィルタを被濾過流体が通過するに当たっ
て，該被濾過流体は，最初は粗く，最後は細かく，とい
う濾過作用を受ける。このため，フィルタの濾過性能が
向上する。

【００１７】なお，上記フィルタは，単独でハウジング
等に組付け，使用することができるが，樹脂性の枠に組
付けて使用してもよい。また，上記つば部にシール性を
与えるために，スポンジ等のシール部材を貼着してもよ
い。

【００１８】

【作用及び効果】本発明のフィルタにおいて，少なくと
も上記ひだ状濾過部の側面とつば部とは同一材料により
形成されている。そのため，上記フィルタは後述するご
とく製造が容易であり，また製造コストが安価となる。

【００１９】また，本発明のフィルタの製造方法は，濾
材中間体にひだ状濾材部を積層し，加熱成形を行うもの
である。即ち，原料繊維と接着ファイバーは加熱成形の
際，互いが融着し，繊維が集積されただけの濾材中間体
は，繊維構造を有する不織布の状態へと変化する。そし
て，上記加熱成形は成形型内において行われるため，上
記濾材中間体は不織布の状態へ変化すると同時に，予め
成形されてあるひだ状濾材部の側面を綴じ込み，該ひだ
状濾材部と一体化し，ひだ状濾過部を形成する。また，
同時に上記濾材中間体はつば部を形成する。

【００２０】よって，上記製造方法は，成形型を用いた
加熱成形という容易な方法によってつば部を有し，しか
もひだ状となった広い濾過面を有するフィルタを製造す
ることができる。

【００２１】上記のごとく，本発明によれば，安価に製
造可能であって，かつ濾過性能に優れた，フィルタ及び
その製造方法を提供することができる。

【００２２】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかるフィルタ及びその製造方法につ
き，図１〜図７を用いて説明する。図１〜図３に示すご
とく，本例のフィルタ１は，複数のひだ山１１０より構
成されているひだ状濾過部１１と，その周囲に設けたつ
ば部１２よりなり，上記ひだ状濾過部１１の側面１３と
つば部１２とは同一材料より形成されている。

【００２３】また，図３に示すごとく，上記ひだ状濾過
部１１は，上記つば部１２と同一材料より形成されてい
る濾過層１２９を有している。なお，上記フィルタ１に
おいて，被濾過流体の濾過は，上記ひだ山１１０の閉塞
した側から，開口する側へ向けて被濾過流体を通過させ
ることにより行う。

【００２４】図４に示すごとく，上記フィルタ１を製造
するに当たっては，原料繊維と接着ファイバーとを混合
した綿状の濾材中間体１０６を準備する。そして，予め
ひだ状に成形したひだ状濾材部１０５と上記濾材中間体
１０６とを積層し，図６及び図７に示すごとく，両者を
成形型２を用いて，上記濾材中間体１０６をひだ状濾材
部１０５の側面に綴じ込む。

【００２５】これにより，図１〜図３に示すごとく，上
記ひだ状濾材部１０５と濾材中間体１０６とによりひだ
状濾過部１１と形成すると共に，該ひだ状濾過部１１の
周囲に，上記濾材中間体１０６によりつば部１２を形成
する加熱成形を行う。

【００２６】図７，図８に示すごとく，上記成形型２は
上型２１と下型２２とよりなり，両者は得ようとするひ
だ状濾過部１１と同形のキャビティ２１０，２２０を有
している。なお，同図において，符号２３はプレス機，
２４はプレス台である。

【００２７】以下に上記製造方法を詳説する。まず，図
４に示す形状のひだ状濾材部１０５を準備する。図５に
示すごとく，原料繊維と接着ファイバーとを混合してな
る混合層を三層，エアーレイド法によりカード上に順次
積層する。

【００２８】上記混合層１０１は，原料繊維である太さ
１．５デニールのポリエステル４０％（重量％，以下同
じ），２デニールのポリエステル３０％，接着ファイバ
ーである４デニールのポリエステル３０％より構成され
ている。そして，上記原料繊維及び接着ファイバーのカ
ードへの単位面積当たりの供給量は，８０〜３００ｇ／
ｍ² である。なお，上記接着ファイバーとは，太さ２デ
ニールのポリエステルの表面を変性ポリエステルよりな
るバインダー（低融点樹脂）によってコーティングした
繊維である。

【００２９】上記混合層１０２は，原料繊維である太さ
２デニールのポリエステル７０％，接着ファイバーであ
る４デニールのポリエステル３０％よりなる。なお，両
者のカードへの供給量は，４０〜１５０ｇ／ｍ² であ
る。上記混合層１０３は，原料繊維である太さ２デニー
ルのポリエステル２０％，６デニールのポリエステル５
０％，接着ファイバーである４デニールのポリエステル
３０％である。なお，両者のカードへの供給量は，２５
〜１００ｇ／ｍ² である。

【００３０】次に，上記積層した混合層１０１，１０
２，１０３に対し，鉤状の金属針２９を用いてニードル
パンチによる繊維結合工程を施し，積層体１００とす
る。ここで，上記混合層に対するベネ数（針の密度）
は，３５〜４５本／ｃｍ² とした。更に，上記積層体１
００を接着バインダーにより繊維間を接合する繊維結合
工程を経て，乾燥することにより，シート状の濾材とす
る。ここで，接着バインダーを賦与する方法によって浸
漬接着法，スプレー法，泡沫法に分類される。上記シー
ト状の濾材にひだ折り加工を施し，所望の長さに切断す
る。これにより，ひだ状濾材部１０５を得る。

【００３１】次に，原料繊維と接着ファイバーとを混合
しつつ，エアーレイド法によりカード上に積層し，上記
濾材中間体１０６とする。上記原料繊維は，太さ１８デ
ニールのポリエステル３０％及び１５デニールの中空ポ
リエステル３０％である。一方，上記接着ファイバー
は，４デニールのポリエステル３０％及び８デニールの
再生ポリエステル１０％である。

【００３２】なお，上記接着ファイバーとはポリエステ
ルの表面を変性ポリエステルよりなる低融点樹脂によっ
て被覆した繊維である。そして，両者のカードへの供給
量は７００〜１０５０ｇ／ｍ² である。

【００３３】次に，図６，図７に示すごとく，上記ひだ
状濾材部１０５及び濾材中間体１０６を，上記下型２２
におけるキャビティ２２０内に配置する。この時，上記
ひだ状濾材部１０５は，最も高密度である部分が濾材中
間体１０６と対面するように配置する。

【００３４】次に，上記ひだ状濾材部１０５の上に上型
２１を配置し，プレス機２３による加熱成形を行う。上
記加熱成形は，濾材中間体１０６を構成する接着ファイ
バーのバインダーのみが溶融する１２０〜１６０℃程度
の温度雰囲気において行う。なお，上記温度雰囲気は変
性ポリエステルの種類によって変わる。以上により，ひ
だ状濾過部１１の側面１３とつば部１２とが同一の材料
よりななるフィルタを得る。

【００３５】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例のフィルタ１において，上記ひだ状濾過部１１
の側面１３とつば部１２とは同一材料により形成されて
いる。そのため，上記フィルタ１は後述するごとく製造
が容易であり，また製造コストが安価となる。

【００３６】また，本例のフィルタ１の製造方法は，濾
材中間体１０６にひだ状濾材部１０５を積層し，加熱成
形を行うものである。即ち，原料繊維と接着ファイバー
は上記加熱成形の際，互いが融着し，繊維が集積された
だけの濾材中間体１０６は，繊維構造を有する不織布の
状態へと変化する。

【００３７】そして，上記加熱成形は成形型２のキャビ
ティ２１０，２２０内において行われるため，上記濾材
中間体１０６は不織布の状態へ変化すると同時に，その
外周部分が，あらかじめ成形されてあるひだ状濾材部１
０５の側面を綴じ込み，ひだ状濾過部１１の側面１３及
びつば部１２を形成する。一方，上記濾材中間体１０６
の中央部分は，成形型２により原料繊維と接着ファイバ
ーとが粗い密度になるよう広げられて，薄くプレスさ
れ，ひだ状濾過部１１の表面における濾過層１２９を形
成する。

【００３８】よって，上記製造方法は，成形型２を用い
た加熱成形という容易な方法によってフィルタ１を製造
することができる。また，この方法により製造されたフ
ィルタ１は側面１３も空気を濾過する濾材よりなるた
め，濾過面積が増大し，濾過性能が向上する。

【００３９】なお，濾過層１２９はひだ状濾材部１０５
との積層の下で所要の通気性を発揮することが重要であ
り，側面１３も濾過層１２９とひだ状濾材部１０５との
積層部の通気性とほぼ同じかそれより低い通気性を発揮
することが重要である。なお，ひだ状濾材部１０５の下
流側に濾過層１２９が位置するよう，フィルタ１は例え
ばエンジンの吸気通路に設置される。

【００４０】また，上記ひだ状濾材部１０５は密度勾配
を有してなり，加熱成形に当たって，最も高密度である
部分が濾材中間体１０６と対面するように成形型２に配
置される。これにより，フィルタ１のひだ状濾過部１１
は密度勾配を有し，該密度勾配は，被濾過流体に対し，
最初は粗く，最後は細かくという濾過作用を与える。よ
って，上記フィルタ１の濾過性能が一層，向上する。ま
た，つば部１２とひだ状濾過部１１との間の接合状態が
より良好となる。

【００４１】従って，本例によれば，安価に製造可能で
あって，かつ濾過性能に優れた，フィルタ及びその製造
方法を提供することができる。

【００４２】実施例２ 本例は，図８〜図１０に示すごとく，ひだ状濾材部１０
５に対面する一部分に穴部１０９を有する，シート状の
濾材中間体１０６を用い，フィルタ１を製造する方法で
ある。本例のフィルタ１の製造方法においては，まず，
図８に示すひだ状の濾材中間体１０５を，実施例１と同
様の方法により準備する。

【００４３】次に，図８に示す，穴部１０９を有するシ
ート状の濾材中間体１０６を，実施例１と同様に原料繊
維と接着ファイバーを混合しつつ，エアーレイド法によ
りカード上に積層することにより準備する。なお，上記
カードには，予め，上記穴部１０９の形状を有する型を
配置しておく。

【００４４】次に，実施例１における，図６及び図７に
示すごとく，上記ひだ状濾材部１０５及び濾材中間体１
０６を，図９に示す様に積層して，成形型２のキャビテ
ィ２２０内に配置し，加熱成形を行う。これにより，図
１０に示すごとく，フィルタ１を得る。なお，上記製造
方法の詳細は，実施例１と同様である。

【００４５】上記フィルタ１の製造方法において，上記
濾材中間体１０６に穴部１０９が設けてあるため，上記
加熱成形により上記濾材中間体１０６は，図１０に示す
ごとく，つば部１２とひだ状濾過部１１の側面１３のみ
を形成する。そして，上記ひだ状濾過部１１は，殆どひ
だ状濾材部１０５のみから形成されている。

【００４６】よって，上記フィルタ１のひだ状濾過部１
１の厚みは薄く，被濾過流体の通過を疎外し難い。よっ
て，上記フィルタ１は濾過性能に優れている。その他は
実施例１と同様の作用効果を有する。

【００４７】なお上記実施例では，接着ファイバーとし
て繊維の表面に低融点の樹脂をコーティングしたものを
使用したが，全てを低融点樹脂にしたものや原料繊維と
低融点樹脂を半分ずつ結合したもの等を使っても同様な
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，フィルタの斜視図。

【図２】実施例１における，フィルタの要部拡大図。

【図３】実施例１における，フィルタの断面図。

【図４】実施例１における，ひだ状濾材部及びシート状
の濾材中間体の斜視図。

【図５】実施例１における，積層体の説明図。

【図６】実施例１における，フィルタの加熱成形の説明
図。

【図７】実施例１における，フィルタの加熱成形の説明
図。

【図８】実施例２における，ひだ状濾材部及び穴部を有
する濾材中間体の斜視図。

【図９】実施例２における，ひだ状濾材部と濾材中間体
を積層した状態を示す説明図。

【図１０】実施例２における，フィルタの説明図。

【符号の説明】

１．．．フィルタ， １０５．．．ひだ状濾材部， １０６．．．濾材中間体， １０９．．．穴部， １１．．．ひだ状濾過部， １２．．．つば部， １３．．．側面， ２．．．成形型，

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひだ状濾過部と，その周囲に設けたつば
   部よりなるフィルタであって，少なくとも上記ひだ状濾
   過部の側面とつば部とは同一材料により形成されている
   ことを特徴とするフィルタ。
2. 【請求項２】 原料繊維と接着ファイバーとを混合した
   綿状の濾材中間体を準備し，予めひだ状に成形したひだ
   状濾材部と上記濾材中間体とを積層し，両者を成形型を
   用いて，上記濾材中間体をひだ状濾材部の側面に綴じ込
   んでひだ状濾過部となすと共に，該ひだ状濾過部の周囲
   につば部を形成する加熱成形を行うことを特徴とするフ
   ィルタの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において，上記濾材中間体はシ
   ート状であることを特徴とするフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２又は３において，上記濾材中間
   体は，上記ひだ状濾材部に対面する一部分に穴部を有す
   ることを特徴とするフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれか一項において，
   上記ひだ状濾材部は密度勾配を有してなり，該ひだ状濾
   材部の高密度側に，上記濾材中間体を積層することを特
   徴とするフィルタの製造方法。