KR101423333B1 - Filter unit and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 집진을 목적으로 하고, 플리츠 가공된 필터 여과재를 갖는 필터 유닛에 있어서, 먼지의 제진성이 우수하고, 제진을 위한 충격에 대해 내구성이 있으며, 또한 공업 생산에 적합한 필터 유닛을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a filter unit having a pleated filter element for dust collection and having excellent damping property of dust, durability against impact for vibration damping, and a filter unit suitable for industrial production .
폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막을 포함하고, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공된 필터 여과재 및 상기 필터 여과재를 지지하는 프레임체를 갖는 필터 유닛이며, 상기 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서, 상기 골부의 선단부가 라운딩을 띤 형상을 갖고, 상기 골부의 선단부의 외측의 표면의 적어도 일부가 수지로 덮여 있는 필터 유닛으로 한다.A filter unit comprising a polytetrafluoroethylene porous film and having a pleated filter element and a frame body for supporting the filter element, the filter unit comprising: a cross section perpendicular to a ridge line of the valley part; And at least a part of the outer surface of the tip portion of the trough portion is covered with a resin.
필터 유닛, 프레임체, 필터 여과재, 금형편, 수지 Filter unit, frame body, filter filter material, gold plate, resin
Description
본 발명은 필터 유닛에 관한 것으로, 상세하게는 버그 필터, 청소기, 공기 청정기 등에 이용되는 필터 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 필터 유닛에 사용하는 필터 여과재 및 상기 필터 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter unit, and more particularly to a filter unit used for a bug filter, a vacuum cleaner, an air cleaner, and the like. The present invention also relates to a filter element used in the filter unit and a method of manufacturing the filter unit.
종래부터, 버그 필터, 청소기, 공기 청정기 등에 이용되는 필터 유닛은, 곡절(谷折)과 산절(山折)이 반복된 형상(연속한 W자 형상)으로 플리츠 가공된, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 다공질막을 포함하는 필터 여과재가, 핫멜트, 접착제 등으로 접착되거나, 또는 인서트 성형에 의해 부직포, 수지 또는 금속제의 프레임 등에 수납된 구조를 갖고 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2005-279503호 공보 및 일본 특허 출원 공개 제2005-279505호 공보 참조). 2. Description of the Related Art Conventionally, a filter unit used in a bug filter, a vacuum cleaner, an air cleaner, or the like is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), which is pleated with a repeated ) A filter filter material containing a porous membrane is adhered with hotmelt, an adhesive or the like, or is housed in a nonwoven fabric, resin or metal frame by insert molding (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-279503 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-279505).
이러한 필터 유닛에 있어서는, 필터 여과재에 집진된 먼지 등을, 하류측으로부터 두드리거나 세게 긁는(배열된 플리츠 산부를 차례로 치는) 등에 의해 충격을 부여하여, 여과재로부터 박리시켜 제진한다고 하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 필터 여과재는 하류측의 굴곡부(골부)가 V자 형상(특히 예각)으로 절곡되어 있으므로, 집진된 먼지 등이 골부에 끼이게 되어, 압박 경화되어 먼지가 떨어지기 어렵다고 하는 문제를 갖고 있었다. 먼지가 떨어지지 않으면, 압력 손실이 상승하여, 필터를 탑재하는 설비의 기능 등의 저하로 이어진다. 또한, 필터 여과재는 제진시의 충격에 견딜 필요가 있는데, 종래의 필터 여과재에서는 장기간에 걸쳐 충격을 받은 경우에, 변형되거나 마모된다고 하는 문제를 갖고 있었다.In such a filter unit, dust or the like collected in the filter element is impacted by being tapped from the downstream side or scratched roughly (the arrayed pleats are arranged one after another), and the filter element is peeled off from the filter element. However, since the filter element has a bent portion (valley) on the downstream side bent in a V-shape (particularly an acute angle), there is a problem that the collected dust or the like is caught in the valley portion and is hard pressed and hardly dropped. If the dust does not fall, the pressure loss increases, leading to deterioration of the functions of the equipment for mounting the filter. In addition, the filter element needs to withstand impacts during vibration suppression, and the conventional filter element has a problem that it is deformed or worn when subjected to impact over a long period of time.
이들 문제에 대해, 일본 특허 출원 공개 제2005-279505호 공보에는, 제진성 및 제진시의 내충격성을 향상시킨 필터 유닛으로서, 필터 여과재의 플리츠 형상의 골부에 평면부를 설치하고, 상기 평면부를 수지로 덮은 필터 유닛이 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-279505 discloses a filter unit having improved damping properties and impact resistance at the time of vibration damping, wherein a planar portion is provided on the pleat-like valley of the filter element, A filter unit is disclosed.
그러나 일본 특허 출원 공개 제2005-279505호 공보에 기재된 필터 유닛은, 그 대량 생산에 있어서, 필터 여과재에, 골부에 평면부를 설치한 플리츠 가공을 실시하기 위해서는, 특수한 플리츠 가공기를 설계하여 도입할 필요가 있다. 또한, 골부가 평면부를 갖는 특수한 형상을 마련하기 위해서는, 우선 필터 여과재에 확실하게 꺾는선을 부여할 필요가 있는데, 제조시에 꺾는선에 손상이 발생하여 수율이 저하될 우려가 있다. 이로 인해, 특허 문헌 2에 기재된 필터 유닛은, 공업 생산에는 적합한 것이 아니었다.However, in the filter unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-279505, it is necessary to design and introduce a special pleat processing machine in order to perform pleat processing in which a flat portion is provided on a valley portion in a filter medium in mass production have. Further, in order to prepare a special shape having a flat portion of the valley portion, it is necessary to first impart a firmly folding line to the filter element, which may cause damage to the folding line at the time of manufacture, thereby lowering the yield. For this reason, the filter unit described in
그래서 본 발명은, 집진을 목적으로 하고, 플리츠 가공된 필터 여과재를 갖는 필터 유닛에 있어서, 먼지의 제진성이 우수하고, 제진을 위한 충격에 대해 내구성이 있으며, 또한 공업 생산에 적합한 필터 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 상기 필터 유닛에 사용하는 필터 여과재 및 상기 필터 유닛의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a filter unit having a pleated filter element for dust collection and excellent damping property of dust, durability against impact for vibration damping, and a filter unit suitable for industrial production . It is another object of the present invention to provide a filter element for use in the filter unit and a method of manufacturing the filter unit.
본 발명은, PTFE 다공질막을 포함하고, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공된 필터 여과재 및 상기 필터 여과재를 지지하는 프레임체를 갖는 필터 유닛이며, 상기 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서, 상기 골부의 선단부가 라운딩을 띤 형상을 갖고, 상기 골부의 선단부의 외측의 표면의 적어도 일부가 수지로 덮여 있는 필터 유닛을 제공한다.The present invention relates to a filter unit having a PTFE porous membrane and having a pleated filter element and a frame body supporting the filter element, the pleated filter element having a crest portion and a valley portion, wherein in a cross section orthogonal to a ridge line of the valley portion, And at least a part of the outer surface of the tip end of the valley portion is covered with a resin.
본 발명은 또한, PTFE 다공질막을 포함하고, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공되어 있고, 상기 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서, 상기 골부의 선단부가 라운딩을 띤 형상을 갖고, 상기 골부의 선단부의 외측의 표면의 적어도 일부가 수지로 덮여 있는 필터 여과재를 제공한다.The present invention also relates to a PTFE porous film which is pleated to have a crest and a valley, and has a rounded cross section at the tip end of the trough at a cross section perpendicular to the ridgeline of the trough, Wherein at least a part of the surface of the filter medium is covered with a resin.
본 발명은 또한, PTFE 다공질막을 포함하고, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공된 필터 여과재 및 상기 필터 여과재를 지지하는 프레임체를 갖는 필터 유닛의 제조 방법이며, 필터 여과재를 장전하였을 때에, 필터 여과재의 골부의 선단부가, 상기 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서 라운딩을 띤 형상이 되도록 고정되는 형상을 갖고, 또한 필터 여과재의 상기 골부의 선단부의 외측의 표면의 적어도 일부에 수지의 유로를 갖는 금형을 이용하여 인서트 성형하는 것을 포함하는 필터 유닛의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a filter unit including a PTFE porous film and having a pleated filter element and a frame body supporting the filter element, the pleated filter element having a crest of a filter medium, Wherein a tip end of the portion has a shape fixed in a rounded shape at a cross section orthogonal to a ridge line of the trough portion and a mold having a resin flow path is provided on at least a part of the surface outside the tip end portion of the trough portion of the filter element And then insert-molding the filter unit.
본 발명의 필터 유닛은, 필터 여과재의 플리츠 형상의 골부에 있어서, 골부의 능선에 직교하는 단면을 본 경우에, 골부의 선단부가, 라운딩을 띠는 것에 의해 폭이 넓게 된 형상을 갖고 있으므로, 제진성이 우수하다. 또한, 상기 형상은, 골부에 꺾는선을 갖고 있지 않으므로, 제조시에 필터 여과재에 상기의 손상을 부여할 우려가 없다. 또한, 필터 여과재의 골부의 외측의 표면이 수지로 덮여 있으므로, 제진을 위한 충격에 대해 높은 내충격성 및 내마모성을 갖는다. 그리고, 종래의 인서트 성형에 의한 제조 방법에 대해, 금형을 변경하는 것만으로 제조하는 것이 가능해, 공업 생산에 적합하다.In the filter unit of the present invention, when the cross section orthogonal to the ridgeline of the valley is seen in the pleat-like valley of the filter element, since the tip of the valley has a shape that is widened by the rounding, It is excellent in genuine. In addition, since the shape does not have a fold line in the valley portion, there is no fear of damaging the filter medium in manufacturing. Further, since the outer surface of the valley portion of the filter element is covered with resin, it has high impact resistance and abrasion resistance against impact for vibration damping. In addition, with respect to the conventional insert molding method, it is possible to manufacture by simply changing the mold, which is suitable for industrial production.
본 발명에 따르면, 필터 여과재의 골부의 선단부가 수지로 덮여 있으므로, 제진시에 충격을 받는 골부의 내구성이 우수한 효과가 있다.According to the present invention, since the tip of the trough portion of the filter element is covered with the resin, the durability of the trough portion subjected to impact at the time of vibration damping is excellent.
본 발명에 이용되는 필터 여과재는, PTFE 다공질막을 포함하는 것으로, 공지의 PTFE 다공질막을 포함하는 필터 여과재 및 그와 동등 이상의 필터 특성을 갖는 것을 필터 유닛의 용도에 맞추어 적절하게 선택하여 사용하면 좋다.The filter medium to be used in the present invention includes a PTFE porous film, and a filter medium containing a known PTFE porous film and a filter having the same or higher filter characteristics may be appropriately selected and used depending on the use of the filter unit.
PTFE 다공질막을 포함하는 필터 여과재의 구체예로서는, PTFE 다공질막에 통 기성 지지재를 적층한 것을 들 수 있다. 통기성 지지재로서는, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 레이온 등의 단일 재료 또는 이들의 복합 섬유 등의 부직포, 메쉬(그물망 형상의 네트), 다공질막 등을 이용할 수 있다. PTFE 다공질막에 통기성 지지재를 적층한 여과재에서는, PTFE 다공질막의 포집 효율 및 제진성을 발휘시키기 위해, PTFE 다공질막을 최외측 표면에 배치(즉 표면에 노출시켜 배치)하고, PTFE 다공질막이 적층되어 있는 면을, 기체의 흐름의 상류측에 사용하는 것이 바람직하다(즉, PTFE 다공질막을 최상류측에 배치하는 것이 바람직함).As a specific example of the filter medium containing the PTFE porous film, a porous support material may be laminated on the PTFE porous film. As the breathable support, for example, a single material such as polyester, polyethylene, polypropylene, and rayon, or a nonwoven fabric such as a composite fiber thereof, a mesh (mesh net), or a porous film may be used. In the filter material in which the air permeable support material is laminated on the PTFE porous membrane, a PTFE porous membrane is disposed on the outermost surface (that is, exposed on the surface) so as to exhibit the collection efficiency and vibration damping property of the PTFE porous membrane, Plane is preferably used on the upstream side of the flow of the gas (i.e., it is preferable to arrange the PTFE porous film on the upstream side).
본 발명에 있어서, 필터 여과재는, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공이 실시된 것이다. 그리고, 필터 여과재는, 골부의 선단부가 라운딩을 띠는 것에 의해 그 폭이 넓게 된 형상을 갖는 플리츠 형상을 갖고 있는 것이 본 발명의 특징 중 하나이다. 본 발명에 있어서, 산부 및 골부라 함은 각각 필터 여과재의 상류측 및 하류측의 굴곡부를 말하며, 필터 여과재의 상류측 및 하류측이라 함은 각각 본 발명의 필터 유닛의 사용 태양에 비추어 공기 등의 기체의 흐름에 대한 상류측 및 하류측을 의미한다.In the present invention, the filter element is pleated to have a mountain part and a valley part. It is one of the characteristics of the present invention that the filter element has a pleat shape having a shape in which the leading end of the valley portion is rounded to have a wide width. In the present invention, the hill and corrugations refer to the upstream and downstream bends of the filter element, respectively. The upstream side and the downstream side of the filter element are respectively referred to as the upstream side and downstream side of the filter element, Means the upstream and downstream sides of the flow of gas.
본 발명에서는, 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서, 골부의 선단부가 라운딩을 띤 형상을 갖고 있다. 따라서, 상기 단면에서의 골부의 형상은, 예를 들어 도1에 도시하는 바와 같은 대략 U자 형상[2개의 종방향의 선이, 플리츠의 개방 각도에 따라서 상부가 넓어지도록 기울어져 있고, 그들이 라운딩을 띤 곡선(바람직하게는 원호)에 의해 접속된 형상]이 된다. 본 발명에 있어서, 골부의 능선에 직교하는 단면을 본 경우에, 골부의 선단부의 곡률 반경은, 골부의 내측(상류측)의 표 면의 가장 곡률 반경이 작은 점에 있어서(즉, 골부의 선단부의 곡률이 가장 큰 점에 있어서의, 그 곡률의 역수가), 0.5 내지 10 mm인 것이 바람직하고, 1 내지 3 mm인 것이 보다 바람직하다. 0.5 mm보다도 작으면, 골부의 선단부의 폭이 충분히 넓어지지 않아, 제진성의 향상 효과가 작아진다. 10 mm보다도 크면, 제조시에 골부의 선단부의 형상을 안정시키는 것이 어려워진다. 종래의 많은 필터 유닛에서는, 플리츠 가공된 필터 여과재의 골부는, V자 형상의 단면 형상을 갖고 있으므로, 집진된 먼지가 압박 경화된 상태에서 V자 형상의 선단부에 끼이게 되어, 제진성이 나쁜 것이었다. 그러나, 본 발명의 필터 유닛에 있어서의 상기 형상은, 골부는 그 선단부가 라운딩을 띠고 있어, 대략 U자 형상의 단면 형상을 하고 있으므로, 먼지가 끼이기 어려워, 제진성이 매우 우수한 것이다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 필터 여과재의 평면부를 갖는 골부에 있어서는, 꺾는선을 확실하게 부여하여 제조할 필요가 있으므로, 제조시에 꺾는선부에 있어서 필터 여과재에 손상이 발생할 우려가 있었지만, 본 발명에 있어서는 골부의 선단부는 라운딩을 띠고 있어, 확실하게 꺾는선을 부여할 필요가 없어, 이러한 손상이 발생할 우려가 없다.In the present invention, the tip of the trough has a rounded shape on the cross section perpendicular to the ridgeline of the trough. Therefore, the shape of the troughs in the cross section is, for example, substantially U-shaped as shown in Fig. 1 (two longitudinal lines are inclined so that the upper portion widens in accordance with the opening angle of the pleats, (Preferably a shape connected by a curved line (preferably an arc) curving). In the present invention, when the cross section orthogonal to the ridgeline of the valley is seen, the radius of curvature of the tip of the valley is smaller at the point where the radius of curvature of the inner surface (upstream side) of the valley is small Is preferably 0.5 to 10 mm, and more preferably 1 to 3 mm. If it is smaller than 0.5 mm, the width of the tip of the trough portion is not sufficiently widened, and the effect of improving the vibration damping property is reduced. If it is larger than 10 mm, it becomes difficult to stabilize the shape of the tip of the valley at the time of manufacture. In many conventional filter units, since the valley of the pleated filter medium has a V-shaped cross-sectional shape, the collected dust is caught in the tip of the V-shaped in the pressed and hardened state, and the vibration damping property is bad . However, in the above-described shape of the filter unit of the present invention, the tip end portion of the trough portion has a rounded shape and has a substantially U-shaped cross-sectional shape, so that dust is hardly caught and vibration damping property is excellent. Further, in the valley portion having the flat surface portion of the filter element described in
필터 여과재의, 상기의 골부의 형상 이외의 플리츠 형상에 대해서는 특별히 한정은 없으며, 필터 유닛의 용도에 따라서 적절하게 설계하면 된다. 예를 들어, 도2의 (a)에 도시하는 바와 같이 골부만의 선단부가 라운딩을 띤 형상이라도 좋고, 도2의 (b)에 도시하는 바와 같이 산부의 선단부도 라운딩을 띤 형상이라도 좋다. 또한, 플리츠 형상의 산 높이로서는, 10 내지 50 mm가 바람직하고, 10 내지 20 mm가 보다 바람직하다. 플리츠의 개방 각도로서는, 10 내지 100도가 바람직하고, 30 내지 70도가 보다 바람직하다. 또한, 플리츠의 개방 각도는, 플리츠의 골부의 단면 형상은 U자 형상을 하고 있지만, U자의 2개의 종방향의 선을 연장하여, 이들 선이 교차하는 각도로부터 구하면 된다.The pleat shape of the filter element other than the shape of the trough portion is not particularly limited and may be suitably designed in accordance with the use of the filter unit. For example, as shown in Fig. 2 (a), the tip of the valley alone may be rounded, or the tip of the hill may be rounded as shown in Fig. 2 (b). In addition, the mountain height of the pleat shape is preferably 10 to 50 mm, more preferably 10 to 20 mm. The opening angle of the pleats is preferably 10 to 100 degrees, more preferably 30 to 70 degrees. The opening angle of the pleats may be determined from the angle at which the lines cross the two longitudinal lines of the U-shape, although the cross-sectional shape of the pleat has a U-shape.
또한, 상기 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측(하류측)의 표면의 적어도 일부가 수지로 덮여 있는 것이, 본 발명의 또 하나의 특징이다. 골부의 선단부의 외측의 표면이 수지에 의해 덮이는 것에 의해, 필터 여과재의 골부의 형상 안정성, 내충격성 및 내마모성이 현저하게 향상된다. 또한, 내충격성이 향상되면, 제진시, 종래보다도 강한 충격을 부여할 수 있으므로 제진 성능을 보다 향상시킬 수 있다.It is another feature of the present invention that at least a part of the outer surface (downstream side) of the tip portion of the valley portion of the filter element is covered with resin. The surface of the outside of the tip of the valley is covered with the resin, whereby the shape stability, impact resistance and abrasion resistance of the valley of the filter element are remarkably improved. Further, when the impact resistance is improved, a stronger impact can be imparted to the vibration damper than in the conventional vibration damper, so that the vibration damper performance can be further improved.
수지로 덮이는 골부의 선단부의 외측의 표면의 범위에 대해서는, 제진을 위해 충격을 부여하는 부위를 포함하는 범위이며, 또한 골부의 선단부의 라운딩을 띤 형상을 수지에 의해 유지할 수 있는 범위이면 좋고, 필터 여과재의 통기성(통기 면적의 확보)을 고려하여, 적절하게 범위를 결정하면 된다. 골부의 선단부의 형태 안정성의 관점에서는, 골부의 선단부가 수지로 덮이고, 또한 골부의 선단부의 약간 상방의 부분까지 수지로 덮여 있는 것이 좋다. 또한, 골부의 능선 방향을 따라, 필터 여과재의 한쪽의 단부로부터 다른 쪽의 단부까지 골부의 선단부가 수지로 덮이는 것에 의해, 상기 골부의 선단부를 덮는 수지가 프레임체와 접속하고 있는 것이 바람직하다. 상기 바람직한 태양에서는, 골부의 선단부를 덮는 수지가 프레임체에 접속하고 있으므로, 필터 여과재의 골부의 형상 안정성이 보다 우수하다. 또한, 내충격성도 보다 우수하다. 또한, 연속하여 배열되는 골부를 세게 긁는 것과 같이 하여 충격을 부여하는 것만으로, 효율적으로 제진할 수 있다.The range of the outer surface of the tip portion of the valley covered with the resin is a range including a portion for imparting impact for vibration control and may be a range capable of holding the rounded shape of the tip portion of the valley by the resin , And the air permeability (securing of the ventilation area) of the filter element may be taken into consideration. From the viewpoint of the shape stability of the tip end portion of the valley portion, it is preferable that the tip end portion of the valley portion is covered with resin and a portion slightly above the tip end portion of the valley portion is covered with resin. It is also preferable that the resin covering the tip end of the trough portion is connected to the frame body by covering the tip of the trough portion from one end to the other end of the filter element along the ridgeline of the valley . In the above preferred embodiment, since the resin covering the tip portion of the valley portion is connected to the frame body, the shape of the valley portion of the filter element is more stable. It is also superior in impact resistance. In addition, vibration can be effectively damped only by applying a shock such as scraping hardly the continuously arranged valleys.
상기 골부의 선단부를 덮는 수지의 예로서는, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있고, 프레임체가 수지제였던 경우에는, 인서트 성형에 의해 골부의 선단부를 덮는 수지부와 프레임체를 동시에 형성할 수 있으므로, 프레임체와 동종의 수지인 것이 바람직하다.Examples of the resin covering the tip portion of the trough portion include an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, a polypropylene resin, a polycarbonate resin and the like. When the frame body is made of a resin, It is preferable that the resin is the same resin as the frame body.
프레임체의 형상은, 공지의 통상의 필터 유닛에 적용되는 형상과 동일한 것이면 좋다. 프레임체의 재질로서는, 부직포, 수지, 종이, 금속 등을 들 수 있고, 본 발명의 필터 유닛의 제조 방법에는 인서트 성형이 적합하므로 수지가 바람직하고, 수지의 구체예로서는 ABS 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다.The shape of the frame body may be the same as the shape applied to a known general filter unit. As the material of the frame body, a nonwoven fabric, a resin, a paper, a metal, and the like can be mentioned. Since the insert molding is suitable for the method of manufacturing the filter unit of the present invention, a resin is preferable, and specific examples of the resin include ABS resin, Carbonate resin and the like.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 필터 유닛의 구성예에 대해 설명한다. 도3은 본 발명의 필터 유닛이 사각 프레임의 필터 타입인 경우의 예에 대해, 하류측을 본 사시도이다. 종횡 같은 치수로 재단되고, 플리츠 형상을 갖는 필터 여과재(1)의 외주에 프레임체(2)가 장착되고, 프레임체(2)는 필터 여과재(1)를 지지하고 있다. 골부(3)의 능선 방향을 따라 필터 여과재(1)의 한쪽의 단부로부터 다른 쪽의 단부까지, 필터 여과재의 골부(3)의 선단부가 수지(7)로 덮여 있고, 수지(7)는 골부(3)의 양단에 있어서 프레임체(2)와 접속하고 있다. 골부(3)의 능선에 직교하는 단면을 본 경우에는, 골부(3)의 선단부는 라운딩을 띤 형상을 갖고 있다. 한편, 도4는 상기 필터 유닛의 상류측을 본 사시도이다. 필터 여과재의 산부(4)는 V자 형상의 단면 형상을 갖고 있고, 수지로 덮여 있지는 않다.Hereinafter, a configuration example of the filter unit of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Fig. 3 is a perspective view of the filter unit of the present invention as viewed from the downstream side in the case of a filter unit of a rectangular frame. Fig. The
도5는 본 발명의 필터 유닛이 원형 필터 타입인 경우의 예에 대해, 하류측으 로부터 본 도면이다. 플리츠 형상을 갖고, 중앙에 구멍이 개방된 원형의 필터 여과재(1)가, 필터 여과재(1)의 내측 및 외측에 위치하는 프레임체(2)에 의해 지지되어 있고, 필터 여과재(1)의 한쪽의 단부로부터 다른 쪽의 단부까지, 그 능선 방향을 따라 선단부가 수지(7)로 덮인 플리츠 형상의 골부(3)가, 방사선형으로 연장되어 있다. 골부(3)의 선단부를 덮는 수지(7)는, 필터 여과재(1)의 내측 및 외측에 있는 프레임체와 접속하고 있다. 골부(3)의 능선에 직교하는 단면을 본 경우에는, 골부(3)의 선단부는 라운딩을 띤 형상을 갖고 있다. 중앙의 개구부(5)는, 청소기 등의 원통 형상의 돌기에 삽입하여 필터 유닛을 고정하기 위해 설치되어 있다.Fig. 5 is a view from the downstream side of an example of the case where the filter unit of the present invention is a circular filter type. Fig. A
도6은 본 발명의 필터 유닛이 버그 필터 타입인 경우의 예이다. 플리츠 형상을 갖는 필터 여과재(1)가, 원통 형상으로 둥글게 되어 있고, 원통의 상면 및 바닥면에 프레임체(2)가 설치되어 필터 여과재(1)를 지지하고 있다. 상면의 프레임체(2)의 개구부(6)로부터 공기가 들어가기 때문에, 원통 형상의 필터의 외측에 노출되어 있는 쪽의 표면이 하류측으로 된다. 필터 여과재의 골부(3)의 선단부는, 골부(3)의 능선 방향을 따라 필터 여과재(1)의 한쪽의 단부로부터 다른 쪽의 단부까지 수지(7)로 덮여 있고, 수지(7)는 원통의 상면 및 바닥면에 있는 프레임체(2)와 접속하고 있다. 골부(3)의 능선에 직교하는 단면을 본 경우에는, 골부(3)의 선단부는 라운딩을 띤 형상을 갖고 있다.6 is an example of a case where the filter unit of the present invention is a bug filter type. A
본 발명의 필터 유닛은, 예를 들어 PTFE 다공질막을 포함하고, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공된 필터 여과재 및 상기 필터 여과재를 지지하는 프레임체를 갖는 필터 유닛의 제조 방법이며, 필터 여과재를 장전하였을 때에, 필터 여과재의 골부의 선단부가, 상기 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서 라운딩을 띤 형상이 되도록 고정되는 형상을 갖고, 또한 필터 여과재의 상기 골부의 선단부의 외측의 표면의 적어도 일부에 수지의 유로를 갖는 금형을 이용하여 인서트 성형하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.The filter unit of the present invention is a method of manufacturing a filter unit having a filter medium including a PTFE porous film and pleated to have a crest and a valley and a frame body supporting the filter medium, The filter element has a shape in which the tip end portion of the valley portion of the filter element is fixed so as to have a rounded shape in a cross section orthogonal to the ridge line of the valley portion and at least a portion of the outer surface of the valley portion of the valley portion of the filter element, And a step of performing insert molding by using a mold having a metal mold.
구체적으로는, 우선 필터 여과재를, 산부 및 골부를 갖도록 플리츠 가공 공정을 행한다. 상기 공정은 공지 방법에 준하여 행할 수 있고, 왕복식, 로터리식의 어떠한 방법도 채용할 수 있다. 여기서, 산절과 곡절이 반복되지만, 골부가 되는 꺾는선에 대해서는, 확실하게 꺾는선을 부여하지 않아도 된다.Specifically, first, a pleat processing step is performed so as to have a crest part and a valley part. The above process can be carried out in accordance with a known method, and any of reciprocating and rotary methods can be employed. Here, the mountains and the perforations are repeated, but it is not necessary to securely bend the bent lines.
필터 여과재가, 필터 여과재를 권취한 롤 형태였던 경우에는, 필터 여과재를 적절한 사이즈로 재단할 필요가 있지만, 플리츠 가공 전에, 재단을 용이하게 하기 위한 절취선을 형성하는 공정을 마련하거나, 플리츠 가공 후에, 필터 여과재를 적절한 크기로 재단하는 공정을 마련하면 좋다.When the filter element is in the form of a roll in which the filter element is wound, it is necessary to cut the filter element to an appropriate size. However, it is also possible to provide a step of forming a perforated line for facilitating the cutting before the pleat processing, A step of cutting the filter element to an appropriate size may be provided.
다음에, 상기의 특수한 금형을 이용하여 인서트 성형을 행한다. 상기 금형은, 필터 여과재를 장전하였을 때에 필터 여과재의 골부의 선단부가, 상기 단면에 있어서 라운딩을 띤 형상이 되도록(골부의 상기 단면에서의 형상이 U자 형상이 되도록), 플리츠 산부의 피치에 대응하고, 또한 선단부가 라운딩을 띤 볼록부군을 갖는 금형편 A와, 금형편 A의 볼록부군을 수용할 수 있고, 또한 볼록부의 높이보다도 깊이가 큰 오목부 형상으로 함으로써 수지의 유로가 형성되어 있는 오목부군을 갖는 금형편 B로 이루어진다. 여기서 오목부에 있어서, 볼록부의 높이보다도 깊이가 큰 부분은, 오목부의 일부만이라도 좋다.Next, insert molding is performed using the above-mentioned special mold. When the filter medium is loaded in the mold, the tip of the trough portion of the filter element is formed so as to have a rounded shape in the cross section (so that the shape of the trough portion in the cross section is U-shaped) And the concave portion having a convex portion group having a rounded front end and a concave portion having a depth larger than the height of the convex portion can accommodate the convex portion group of the gold piece A, And a gold piece B having a group. Here, in the concave portion, a portion having a depth larger than the height of the convex portion may be only a part of the concave portion.
도7에, 상기 금형편 A 및 금형편 B에 플리츠 가공된 필터 여과재를 장전하였을 때의 모습을 도시한다. 금형편 A(12)의 볼록부군이, 필터 여과재(11)의 플리츠 산부의 피치에 대응하여 배열되어 있고, 필터 여과재(11)의 골부가 금형편 A(12)의 볼록부군에 접촉하고, 필터 여과재(11)의 골부의 선단부가, 라운딩을 띠고 고정되어 있다. 또한, 금형편 B(13)의 오목부의 깊이가, 금형편 A(12)의 볼록부의 높이보다도 크기 때문에, 필터 여과재(11)의 골부의 선단부의 외측에, 수지의 유로(14)가 형성되어 있다. 여기에 수지를 주입하면, 수지가 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면을 덮어, 필터 여과재의 골부의 선단부가, 라운딩을 띤 형상으로 고정되게 된다.Fig. 7 shows a state in which the pleated filter medium is loaded on the gold piece A and the gold piece B, respectively. The convex portion group of the
인서트 성형 공정에서는, 필터 여과재를 장전한 금형 내에 용융 수지를 주입하고, 수지를 냉각하여 필터 여과재와 수지를 일체화시킨다. 인서트 성형의 구체적인 조건에 대해서는, 사출하는 수지의 종류 및 사출량을 고려하여, 공지 방법의 조건에 준하여 적절하게 결정하면 좋다.In the insert molding process, a molten resin is injected into a metal mold loaded with a filter element, and the resin is cooled to integrate the filter medium and the resin. The specific conditions of the insert molding may be suitably determined in accordance with the conditions of known methods in consideration of the type of resin to be injected and the amount of injection.
또한, 필터 유닛에는, 프레임체가 설치되지만, 인서트 성형 후, 핫멜트, 접착제 등으로 프레임체를 필터 여과재에 접착하는 공정을 실시하여 필터 여과재에 프레임체를 설치해도 좋고, 상기 금형에 프레임체용의 수지의 유로를 형성하여 인서트 성형시에 필터 여과재와 일체화한 프레임체를 형성해도 좋다.The filter unit may be provided with a frame body. However, after the insert molding, a frame body may be provided on the filter element by performing a step of bonding the frame body to the filter element by using hotmelt, an adhesive, or the like. A flow path may be formed to form a frame body integrated with the filter element at the time of insert molding.
본 발명의 필터 유닛이 버그 필터였던 경우에는, 필터 여과재를 플리츠 가공하는 공정, 인서트 성형하는 공정 및 프레임체를 필터 여과재에 접착하는 공정을 실시하는 제조 방법이 적합하다. 본 발명의 필터 유닛이, 프레임체와 필터 여과재 가 일체화된 필터였던 경우에는, 프레임체용의 수지의 유로를 갖는 금형을 이용하여, 필터 여과재를 플리츠 가공 공정 및 인서트 성형하는 공정을 실시하는 제조 방법이 적합하다. 인서트 성형시에 프레임체를 형성하는 경우에는, 상기 방법은 종래 방법에 특수한 금형을 적용하는 것만으로 본 발명의 필터 유닛을 제조할 수 있어, 추가의 공정이 불필요하기 때문에 공업적인 실시가 용이하다.In the case where the filter unit of the present invention is a bug filter, it is preferable that the manufacturing method is a process of pleating the filter element, forming the insert, and adhering the frame to the filter element. In the case where the filter unit of the present invention is a filter in which the frame and the filter element are integrated, a manufacturing method of performing a pleat processing step and insert molding step of the filter element by using a mold having a flow path of resin for a frame body Suitable. In the case of forming a frame body at the time of insert molding, the above-described method can manufacture the filter unit of the present invention only by applying a special mold to the conventional method, and thus the industrial operation is easy since no additional process is required.
본 발명의 필터 유닛은, 제진성, 제진을 위한 충격에 대한 내구성이 우수한 것으로, 청소기용 필터 유닛, 공기 청정기 유닛, 버그 필터 등의 집진용 필터 유닛으로서 공지 방법에 준하여 적합하게 사용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The filter unit of the present invention is excellent in durability against shock for vibration damping and vibration damping, and can be preferably used as a dust collecting filter unit such as a filter unit for a cleaner, an air cleaner unit, and a bag filter.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
<제1 실시예>≪
PTFE 다공질막, 접착층[폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 심초형(sheath-core type) 복합 섬유의 부직포] 및 통기성 지지재(폴리에틸렌테레프탈레이트 서멀 본드 부직포)로 이루어지고, PTFE 다공질막이 최상류측에 배치되어 있는 필터 여과재를, 폭 150 mm, 산 높이 20 mm, 개방 각도 54도로 주름 형상으로 플리츠 가공하였다. 도7에 도시한 바와 같은 금형을 이용하여, 필터 여과재의 골부의 선단부의 곡률 반경(골부의 능선에 직교하는 단면에서의, 골부의 내측의 표면에 있어서의 최소치, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서 동일함)이 3 mm가 되도록, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면 및 프레임체 부분에 수지를 유입하여 인서트 성형을 행하여, 필터 여과재의 플리츠의 개방 각도가 54도, 골부의 둥근 선단 부의 곡률 반경이 3 mm이며, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면이 수지로 덮인 150 mm × 150 mm × 15 산(山)의, 도3 및 도4에 도시하는 타입의 필터 유닛을 얻었다.A PTFE porous film, a filter made of an adhesive layer (a nonwoven fabric of polyethylene terephthalate / polyethylene sheath-core type composite fiber) and a breathable support material (polyethylene terephthalate thermal bond nonwoven fabric) The filter medium was pleated with a wrinkle shape with a width of 150 mm, a height of 20 mm, and an opening angle of 54 degrees. 7, the radius of curvature of the tip of the valley of the filter element (the minimum value on the inner surface of the valley in the cross section orthogonal to the ridge of the valley, the following examples and comparative examples , The resin is introduced into the outer surface of the tip portion of the trough portion of the filter element and the frame portion so as to have an insert angle of 54 degrees and an opening angle of 54 degrees and a rounded tip portion of the trough portion A filter unit of the type shown in Figs. 3 and 4 was obtained with a radius of curvature of 3 mm and a surface of 150 mm x 150 mm x 15 in which the outer surface of the tip portion of the valley of the filter element was covered with resin.
<제2 실시예>≪
제1 실시예에서 이용한 것과 동일한 필터 여과재를, 폭 150 mm, 산 높이 20 mm, 개방 각도 54도로 주름 형상으로 플리츠 가공하였다. 도7에 도시한 바와 같은 금형을 이용하여, 필터 여과재의 골부의 선단부의 곡률 반경이 8 mm가 되도록, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면 및 프레임체 부분에 수지를 유입시켜 인서트 성형을 행하고, 필터 여과재의 플리츠의 개방 각도가 54도, 골부의 둥근 선단부의 곡률 반경이 8 mm이며, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면이 수지로 덮인 150 mm × 150 mm × 15 산의, 도3 및 도4에 도시하는 타입의 필터 유닛을 얻었다.The same filter element as used in the first embodiment was pleated with a wrinkle shape of a width of 150 mm, a height of 20 mm, and an opening angle of 54 degrees. A mold as shown in Fig. 7 was used to insert the resin into the surface outside the tip of the trough portion of the filter element and the frame portion so that the radius of curvature of the tip of the trough portion of the filter element was 8 mm, , The opening angle of the pleats of the filter element is 54 degrees, the radius of curvature of the rounded tip of the valley is 8 mm, and the outer surface of the tip of the valley of the filter element is covered with resin. And a filter unit of the type shown in Fig. 4 were obtained.
<제3 실시예>≪ Third Embodiment >
제1 실시예에서 이용한 것과 동일한 필터 여과재를, 폭 150 mm, 산 높이 20 mm, 개방 각도 74도로 주름 형상으로 플리츠 가공하였다. 도7에 도시한 바와 같은 금형을 이용하여, 필터 여과재의 골부의 선단부의 곡률 반경이 3 mm가 되도록, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면 및 프레임체 부분에 수지를 유입시켜 인서트 성형을 행하여, 필터 여과재의 플리츠의 개방 각도가 74도, 골부의 둥근 선단부의 곡률 반경이 3 mm이며, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면이 수지로 덮인 150 mm × 150 mm × 15 산의, 도3 및 도4에 나타내는 타입의 필터 유닛을 얻 었다.The same filter element as used in the first embodiment was pleated with a wrinkle shape having a width of 150 mm, a height of 20 mm, and an opening angle of 74 degrees. A mold as shown in Fig. 7 was used to insert the resin into the surface of the outside of the tip portion of the valley portion of the filter element and the frame portion of the filter element so that the radius of curvature of the tip of the valley of the filter element was 3 mm, , The opening angle of the pleats of the filter element is 74 degrees, the radius of curvature of the rounded tip of the valley is 3 mm, and the outer surface of the tip of the valley of the filter element is covered with resin. And a filter unit of the type shown in Fig. 4 were obtained.
<제1 비교예>≪ Comparative Example 1 >
제1 실시예에서 이용한 것과 동일한 필터 여과재를, 폭 150 mm, 산 높이 20 mm, 개방 각도 54도로 주름 형상으로 플리츠 가공하였다. 통상의 금형(골부가 V자 형상, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면에 수지의 유로 없음)을 이용하여 프레임체 부분에 수지를 유입시켜 인서트 성형을 행하여, 필터 여과재의 플리츠의 개방 각도가 54도, 골부의 선단부가 통상의 V자 형상이며, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면이 수지로 덮여 있지 않은 150 mm × 150 mm × 15 산의, 사각 프레임의 필터 타입의 필터 유닛을 얻었다.The same filter element as used in the first embodiment was pleated with a wrinkle shape of a width of 150 mm, a height of 20 mm, and an opening angle of 54 degrees. The insert molding is performed by introducing the resin into the frame body portion by using a conventional mold (the valley portion having a V-shape and no resin flow path on the outer surface of the tip portion of the valley of the filter element), and the opening angle of the pleats of the filter element A filter unit of a square frame of 150 mm x 150 mm x 15 mm in which the tip of the valley was in a normal V shape and the outer surface of the tip of the valley of the filter element was not covered with resin was obtained .
<제2 비교예>≪ Comparative Example 2 >
폴리프로필렌멜트브로운 부직포를, 폭 150 mm, 산 높이 20 mm, 개방 각도 54도로 주름 형상으로 플리츠 가공하였다. 도7에 도시한 바와 같은 금형을 이용하여, 필터 여과재의 골부의 선단부의 최곡률 반경이 3 mm가 되도록, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면 및 프레임체 부분에 수지를 유입시켜 인서트 성형을 행하여, 필터 여과재의 플리츠의 개방 각도가 54도, 골부의 둥근 선단부의 곡률 반경이 3 mm이며, 필터 여과재의 골부의 선단부의 외측의 표면이 수지로 덮인 150 mm × 150 mm × 15 산의 필터 유닛을 얻었다.The polypropylene meltblown nonwoven fabric was pleated with a wrinkle shape having a width of 150 mm, a height of 20 mm, and an opening angle of 54 degrees. The mold was used as shown in Fig. 7 to introduce resin into the surface of the outside of the tip of the trough portion of the filter element and the frame portion so that the radius of curvature of the tip of the trough portion of the filter element was 3 mm, A filter unit 150 mm x 150 mm x 15 in which the opening angle of the pleats of the filter element was 54 degrees, the curvature radius of the rounded tip of the valley was 3 mm, and the outer surface of the tip of the valley of the filter element was covered with resin. ≪ / RTI >
실시예 및 비교예에서 얻어진 필터 유닛에 대해, 하기의 조건으로 압력 손실을 측정하면서 먼지 분리 시험을 행하였다. 압력 손실의 결과를 표1에, 먼지 분리 시험의 결과를 표2에 나타낸다.The filter unit obtained in the Examples and Comparative Examples was subjected to a dust separation test while measuring the pressure loss under the following conditions. The results of the pressure loss are shown in Table 1, and the results of the dust separation test are shown in Table 2.
(시험 조건)(Exam conditions)
먼지 분리 시험기에 실시예 및 비교예에서 얻어진 필터 유닛을 설치하고, 1.5 ㎥/분으로 관동(關東) 롬(loam) 8종을 약 5 g 부하시킨다. 부하 후, 상류측의 면을 아래를 향하게 하여, 높이 30 cm로부터 3회 낙하시키고, 그것을 10회 반복한다. 그때의 먼지 분리량과 압력 손실을 측정한다. 또한, 여기서 먼지 분리량은 부하 후의 필터 중량과 필터 유닛을 3회 낙하시킨 후의 중량과의 차이며, 10회의 평균치로 한다.The filter unit obtained in the Examples and Comparative Examples was installed in a dust separation tester, and about 5 g of 8 kinds of Kanto Tropical Loam were loaded at 1.5 m < 3 > / min. After the load, drop it three times from the height of 30 cm with the upstream side facing down, and repeat it ten times. Measure the amount of dust and pressure loss at that time. Here, the dust separation amount is a difference between the weight of the filter after the load and the weight after the filter unit has fallen three times, and is an average value ten times.
[표1][Table 1]
[표2][Table 2]
상기의 결과로부터, 비교예의 필터 유닛보다도 각 실시예의 필터 유닛 쪽이 먼지 분리량이 많아, 제진성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 실시예의 필터 유닛은, 필터 여과재 골부의 선단부가 수지로 덮여 있으므로, 제진시에 충격을 받는 골부의 내구성이 우수하다. 또한, 실시예의 필터 유닛은, 종래의 제조 방법에 특수한 금형을 적용하는 것만으로, 용이하게 제조할 수 있었다.From the above results, it can be seen that the filter unit of each of the embodiments has a larger amount of dust separation than the filter unit of the comparative example, and the vibration damping property is excellent. The filter unit of the embodiment is excellent in the durability of the trough portion subjected to impact at the time of vibration suppression because the tip of the filter filter trough portion is covered with resin. In addition, the filter unit of the embodiment can be easily manufactured only by applying a special mold to the conventional manufacturing method.
본 발명의 필터 유닛은 청소기, 공기 청정기, 버그 필터 등의 집진용 필터 유닛으로서 적합하게 사용할 수 있다.The filter unit of the present invention can be suitably used as a dust collecting filter unit such as a vacuum cleaner, an air purifier, and a bag filter.
도1은 본 발명의 필터 유닛의 필터 여과재의, 골부의 능선에 직교하는 단면에 있어서의 플리츠 형상의 골부의 선단부의 형상의 예를 도시하는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of the shape of the tip of a pleat-like valley at a cross section orthogonal to a ridge of a valley of a filter element of a filter unit of the present invention. Fig.
도2는 본 발명의 필터 유닛의 필터 여과재의 플리츠 형상을 도시하는 단면도.2 is a sectional view showing a pleated shape of a filter element of the filter unit of the present invention.
도3은 본 발명의 필터 유닛이 사각 프레임의 필터 타입인 경우의 예에 있어서, 하류측을 본 사시도.Fig. 3 is a perspective view of the filter unit of the present invention as viewed from the downstream side in the case of a filter unit of a rectangular frame; Fig.
도4는 본 발명의 필터 유닛이 사각 프레임의 필터 타입인 경우의 예에 있어서, 상류측을 본 사시도.Fig. 4 is a perspective view of an upstream side of the filter unit of the present invention in the case of a filter unit of a rectangular frame; Fig.
도5는 본 발명의 필터 유닛이 원형 필터 타입인 경우의 예에 있어서, 하류측을 본 사시도.Fig. 5 is a perspective view of the filter unit of the present invention as viewed from the downstream side in the case of a circular filter type. Fig.
도6은 본 발명의 필터 유닛이, 버그 필터 타입인 경우의 예의 사시도.6 is a perspective view of an example of a case where the filter unit of the present invention is a bug filter type;
도7은 본 발명의 제조 방법에 이용되는 금형의 일예에, 필터 여과재를 장전한 경우의 금형의 단면도.7 is a cross-sectional view of a mold when a filter medium is loaded in an example of a mold used in the manufacturing method of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1, 11 : 필터 여과재1, 11: Filter filter medium
2 : 프레임체2: frame body
3 : 골부3: valley
6 : 개구부6: opening
7 : 수지7: Resin
11 : 금형편 A11: Gold A
13 : 금형편 B13: Gold B
14 : 유로14: Euro
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